JP5338167B2

JP5338167B2 - 送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置及び電子機器

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Publication number: JP5338167B2
Application number: JP2008185397A
Authority: JP
Inventors: 正之神山; 幸太大西; 伸敬塩崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: JP2010028933A

Description

本発明は、送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置及び電子機器等に関する。

近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）が脚光を浴びている、この無接点電力伝送の適用例として、携帯電話機や家庭用機器（例えば電話機の子機）の充電などが提案されている。

このような無接点電力伝送の従来技術として特許文献１がある。この特許文献１では、送電側（１次側）と受電側（２次側）との間で認証コードを送受信することでＩＤ認証を実現し、異物等の挿入を検出している。

しかしながら、特許文献１の従来技術では、送電側と受電側との間での適正な無接点電力伝送の実現のために、認証コードの通信は行われているが、それよりも上層のアプリケーションレベルでのデータ通信については想定されていなかった。このため、例えば電子機器の充電期間等を有効活用して、送電側ホスト、受電側ホスト間でのデータ通信を行うことができなかった。

また、無接点電力伝送では、送電装置と受電装置とが常に適正な位置関係になっているとは限らず、通常送電の開始後にこの位置関係がずれてしまう事態が生じる。従って、無接点電力伝送を利用して送電側ホスト、受電側ホスト間でデータ通信を行っている時に、このような事態が生じてしまうと、適正なデータ通信を維持できなくなるおそれがあることが判明した。
特開２００６−６０９０９号公報

本発明の幾つかの態様によれば、送電側ホスト、受電側ホスト間での適正なデータ通信を実現できる送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置及び電子機器を提供できる。

本発明は、１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、送電制御装置の制御を行う制御部と、送電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースと、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストがアクセス可能なレジスタ部とを含み、前記制御部は、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストにより前記レジスタ部に書き込まれたデータを前記受電装置に送信し、送信されたデータのＡＣＫコマンドを受電側ホストが発行して、発行された前記ＡＣＫコマンドが前記受電装置から受信された場合に、前記ＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストに通知される送電制御装置に関係する。

本発明によれば、送電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースと、このホストインターフェースを介して送電側ホストがアクセス可能なレジスタ部が設けられる。そしてホストインターフェースを介して送電側ホストによりレジスタ部にデータが書き込まれると、そのデータは受電装置に送信される。そして送信されたデータのＡＣＫコマンドが、受電側ホストにより発行されて、そのＡＣＫコマンドが受電装置から受信されると、ＡＣＫコマンドの受信が、ホストインターフェースを介して送電側ホストに通知される。このようにすれば、送電側ホストは、ＡＣＫコマンドの受信の通知により、受電側に送信したデータを受電側ホストが適正に読み出したことを確認できる。従って、無接点電力伝送を有効活用して、送電側ホスト、受電側ホスト間での適正なデータ通信を実現することが可能になる。

また本発明では、前記レジスタ部は、割り込みレジスタを含み、前記割り込みレジスタは、前記受電側ホストが発行した前記ＡＣＫコマンドの受信を前記送電側ホストに通知するためのビットを有してもよい。

このようにすれば、ホスト間通信のために設けられたレジスタ部を有効活用して、ＡＣＫコマンドの受信を割り込みレジスタを用いて送電側ホストに通知できるようになる。

また本発明では、前記レジスタ部は、前記送電側ホストからのコマンドが書き込まれるコマンドレジスタと、データをバッファリングするためのデータレジスタを含み、前記制御部は、前記送電側ホストから前記受電側ホストへのデータ転送を要求するＯＵＴ転送コマンドが前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記ＯＵＴ転送コマンドを前記受電装置に送信し、前記ＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドが前記受電装置から受信された場合に、前記ＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストに通知されてもよい。

このようにすれば、送電側ホストは、ＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドの受信の通知により、受電側に送信したＯＵＴ転送コマンドが、受電側ホストに適正に伝わったことを確認できるようになる。

また本発明では、前記制御部は、前記ＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドの受信の通知後に、データ転送を指示するデータ転送コマンドが前記コマンドレジスタに書き込まれ、データが前記データレジスタに書き込まれた場合に、前記データ転送コマンドとデータを前記受電装置に送信し、送信したデータのＡＣＫコマンドが前記受電装置から受信された場合に、前記データのＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストに通知されてもよい。

このようにすれば、送電側ホストは、ＯＵＴ転送コマンドとデータの両方が、受電側のホストに適正に伝わったことを確認できるようになる。

また本発明では、前記レジスタ部は、前記送電側ホストからのコマンドが書き込まれるコマンドレジスタと、データをバッファリングするためのデータレジスタを含み、前記制御部は、前記受電側ホストから前記送電側ホストへのデータ転送を要求するＩＮ転送コマンドが前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記ＩＮ転送コマンドを前記受電装置に送信し、前記受電装置から、データ転送を指示するデータ転送コマンドと、データを受信した場合に、受信したデータを前記データレジスタに書き込み、受信したデータのＡＣＫコマンドが前記送電側ホストにより前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記データのＡＣＫコマンドを前記受電装置に送信してもよい。

このようにすれば、受電側ホストは、データのＡＣＫコマンドにより、送電側に送信したデータが送電側ホストにより適正に読み出されたことを確認できるようになる。

また本発明では、前記制御部は、前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間での通信を要求する通信要求コマンドが、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストにより前記レジスタ部に書き込まれた場合に、前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間で通信を行う通信モードに移行すると共に前記通信要求コマンドを前記受電装置に送信してもよい。

このように通信モードに移行すれば、無接点電力伝送を有効活用して、送電側ホスト、受電側ホスト間での適正なデータ通信を実現することが可能になる。

また本発明では、前記制御部は、前記送電装置と前記受電装置との間での認証処理が終了して通常送電が開始した後に、前記通信要求コマンドによる通信要求を受け付けてもよい。

このようにすれば、認証処理が終了し、受電側が適正であることや、送電側と受電側の適合性が確認された後に、通信要求が受け付けられるようになるため、適正なデータ通信を実現できる。

また本発明では、前記制御部は、前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間で通信を行う通信モードに移行した場合に、無接点電力伝送の伝送条件及び前記送電装置と前記受電装置との間の通信条件の少なくとも一方を、通常送電用の条件とは異なる通信モード用の条件に設定してもよい。

このようにすれば、通常送電用の伝送条件や通信条件とは別個に、通信モード用の伝送条件や通信条件を設定できるようになるため、通信の信頼性等を向上できる。

また本発明では、前記制御部は、前記通信モードに移行した場合に、前記１次コイルの駆動周波数又は駆動電圧を通信モード用の駆動周波数又は駆動電圧に切り替えてもよい。

このようにすれば、通信モード時に、１次コイルの駆動周波数や駆動電圧を通信に最適な周波数や電圧に設定できるようになる。

また本発明では、前記制御部は、前記受電側ホストが発行した通信要求のための割り込みコマンドを受信した場合に、前記通信モードに移行してもよい。

このようにすれば、受電側ホストからの通信要求によっても、通信モードに移行できるようになる。

また本発明は、上記のいずれかに記載の送電制御装置と、交流電圧を生成して前記１次コイルに供給する送電部とを含む送電装置に関係する。

また本発明は、上記に記載の送電装置を含む電子機器に関係する。

また本発明は、１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記受電装置に設けられる受電制御装置であって、受電制御装置の制御を行う制御部と、受電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースと、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストがアクセス可能なレジスタ部とを含み、前記制御部は、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストにより前記レジスタ部に書き込まれたデータを前記送電装置に送信し、送信されたデータのＡＣＫコマンドを送電側ホストが発行して、発行された前記ＡＣＫコマンドが前記送電装置から受信された場合に、前記ＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストに通知される受電制御装置に関係する。

本発明によれば、受電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースと、このホストインターフェースを介して受電側ホストがアクセス可能なレジスタ部が設けられる。そしてホストインターフェースを介して受電側ホストによりレジスタ部にデータが書き込まれると、そのデータは送電装置に送信される。そして送信されたデータのＡＣＫコマンドが、送電側ホストにより発行されて、そのＡＣＫコマンドが送電装置から受信されると、ＡＣＫコマンドの受信が、ホストインターフェースを介して受電側ホストに通知される。このようにすれば、受電側ホストは、ＡＣＫコマンドの受信の通知により、送電側に送信したデータを送電側ホストが適正に読み出したことを確認できる。従って、無接点電力伝送を有効活用して、送電側ホスト、受電側ホスト間での適正なデータ通信を実現することが可能になる。

また本発明では、前記レジスタ部は、割り込みレジスタを含み、前記割り込みレジスタは、前記送電側ホストが発行した前記ＡＣＫコマンドの受信を前記受電側ホストに通知するためのビットを有してもよい。

このようにすれば、ホスト間通信のために設けられたレジスタ部を有効活用して、ＡＣＫコマンドの受信を割り込みレジスタを用いて受電側ホストに通知できるようになる。

また本発明では、前記制御部は、前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間での通信を要求する通信要求コマンドを、前記送電装置から受信した場合に、前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間で通信を行う通信モードに移行してもよい。

このようにすれば、認証処理が終了し、送電側が適正であることや、送電側と受電側の適合性が確認された後に、通信要求が受け付けられるようになるため、適正なデータ通信を実現できる。

また本発明では、前記レジスタ部は、前記受電側ホストが発行したコマンドが書き込まれるコマンドレジスタを含み、前記制御部は、前記送電側ホストに対する通信要求のための割り込みコマンドが前記受電側ホストにより前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記通信モードに移行してもよい。

また本発明は、上記のいずれかに記載の受電制御装置と、前記２次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部とを含む受電装置に関係する。

また本発明は、上記に記載の受電装置と、前記受電装置により電力が供給される負荷とを含む電子機器に関係する。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．電子機器
図１（Ａ）に本実施形態の無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例を示す。電子機器の１つである充電器５００（クレードル）は送電装置１０を有する。また電子機器の１つである携帯電話機５１０は受電装置４０を有する。また携帯電話機５１０は、ＬＣＤなどの表示部５１２、ボタン等で構成される操作部５１４、マイク５１６（音入力部）、スピーカ５１８（音出力部）、アンテナ５２０を有する。

充電器５００にはＡＣアダプタ５０２を介して電力が供給され、この電力が、無接点電力伝送により送電装置１０から受電装置４０に送電される。これにより、携帯電話機５１０のバッテリを充電したり、携帯電話機５１０内のデバイスを動作させることができる。

なお本実施形態が適用される電子機器は携帯電話機５１０に限定されない。例えば腕時計、コードレス電話器、シェーバー、電動歯ブラシ、リストコンピュータ、ハンディターミナル、携帯情報端末、電動自転車、或いはＩＣカードなどの種々の電子機器に適用できる。

図１（Ｂ）に模式的に示すように、送電装置１０から受電装置４０への電力伝送は、送電装置１０側に設けられた１次コイルＬ１（送電コイル）と、受電装置４０側に設けられた２次コイルＬ２（受電コイル）を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで実現される。これにより非接触での電力伝送が可能になる。

なお、図１（Ｂ）では１次コイルＬ１、２次コイルＬ２は、平面上でスパイラル状にコイル線を巻くことで形成された例えば空芯の平面コイルになっている。しかしながら、本実施形態のコイルはこれに限定されず、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力を伝送できるものであれば、その形状・構造等は問わない。

例えば図１（Ｃ）では、磁性体コアに対してＸ軸回りでコイル線をスパイラル状に巻くことで１次コイルＬ１が形成されている。携帯電話機５１０に設けられた２次コイルＬ２も同様である。本実施形態では図１（Ｃ）のようなコイルにも適用可能である。なお図１（Ｃ）の場合に、１次コイルＬ１や２次コイルＬ２として、Ｘ軸回りにコイル線を巻いたコイルに加えて、Ｙ軸周りにコイル線を巻いたコイルを組み合わせてもよい。

２．構成
図２に本実施形態の送電装置１０、送電制御装置２０、受電装置４０、受電制御装置５０の構成例を示す。図１（Ａ）の充電器５００などの送電側の電子機器は、図２の送電装置１０と送電側のホスト２を含む。また携帯電話機５１０などの受電側の電子機器は、受電装置４０と負荷９０（本負荷）と受電側のホスト４を含むことができる。これらのホスト（ホストプロセッサ）２、４は、例えばＣＰＵ、アプリケーションプロセッサ、ＡＳＩＣ回路等により実現でき、例えば送電側や受電側の電子機器の全体的な制御処理などの各種処理を行う。そして図２の構成により、例えば１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて送電装置１０から受電装置４０に対して電力を伝送し、負荷９０に対して電力を供給する無接点電力伝送（非接触電力伝送）システムが実現される。

送電装置１０（送電モジュール、１次モジュール）は、１次コイルＬ１、送電部１２、送電制御装置２０を含むことができる。なお送電装置１０や送電制御装置２０は図２の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素（例えば波形モニタ回路）を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。例えば送電部１２を送電制御装置２０に内蔵させてもよい。

１次コイルＬ１（送電側コイル）は、２次コイルＬ２（受電側コイル）と電磁結合して電力伝送用トランスを形成する。例えば電力伝送が必要なときには、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、充電器５００の上に携帯電話機５１０を置き、１次コイルＬ１の磁束が２次コイルＬ２を通るような状態にする。一方、電力伝送が不要なときには、充電器５００と携帯電話機５１０を物理的に離して、１次コイルＬ１の磁束が２次コイルＬ２を通らないような状態にする。

送電部１２は、電力伝送時には所定周波数の交流電圧を生成し、データ転送時にはデータに応じて周波数が異なる交流電圧を生成して、１次コイルＬ１に供給する。この送電部１２は、１次コイルＬ１の一端を駆動する第１の送電ドライバと、１次コイルＬ１の他端を駆動する第２の送電ドライバと、１次コイルＬ１と共に共振回路を構成する少なくとも１つのコンデンサを含むことができる。そして送電部１２が含む第１、第２の送電ドライバの各々は、例えばパワーＭＯＳトランジスタにより構成されるインバータ回路（バッファ回路）であり、送電制御装置２０により制御される。

図２では、送電側から受電側へのデータ通信は周波数変調により実現し、受電側から送電側へのデータ通信は負荷変調により実現している。

具体的には図３（Ａ）に示すように、送電部１２は、例えばデータ「１」を受電側に対して送信する場合には、周波数ｆ１の交流電圧を生成し、データ「０」を送信する場合には、周波数ｆ２の交流電圧を生成する。そして受電側の検出回路５９が、この周波数の変化を検出することで、データ「１」、「０」を判別する。これにより、送電側から受電側への周波数変調によるデータ通信が実現される。

一方、受電側の負荷変調部４６は、送信するデータに応じて受電側の負荷を可変に変化させて、図３（Ｂ）に示すように１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形を変化させる。例えばデータ「１」を送電側に対して送信する場合には、受電側を高負荷状態にし、データ「０」を送信する場合には、受電側を低負荷状態にする。そして送電側の負荷状態検出回路３０が、この受電側の負荷状態の変化を検出することで、データ「１」、「０」を判別する。これにより、受電側から送電側への負荷変調によるデータ通信が実現される。

なお図３（Ａ）、図３（Ｂ）では送電側から受電側へのデータ通信を周波数変調により実現し、受電側から送電側へのデータ通信を負荷変調により実現しているが、これ以外の変調方式や他の方式を採用してもよい。

送電制御装置２０は、送電装置１０の各種制御を行う装置であり、集積回路装置（ＩＣ）やマイクロコンピュータとそのプログラムなどにより実現できる。この送電制御装置２０は、制御部２２、レジスタ部２３、ホストＩ／Ｆ（インターフェース）２７、負荷状態検出回路３０を含むことができる。なお、これらの構成要素の一部（例えば負荷状態検出回路）を省略したり、他の構成要素を追加するなどの変形実施も可能である。

制御部２２（送電側）は送電制御装置２０や送電装置１０の制御を行うものである。この制御部２２は、例えばゲートアレイなどのＡＳＩＣ回路により実現したり、マイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で動作するプログラムなどにより実現できる。この制御部２２は、送電部１２を用いた送電の制御を行ったり、レジスタ部２３の制御を行ったり、負荷状態検出回路３０を制御する。具体的には、電力伝送、負荷状態検出（データ検出、異物検出、取り去り検出等）、周波数変調などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。

制御部２２は、送電シーケンス制御部１００、送信制御部１０２、受信制御部１０４、検知判定部１０６、定期認証判定部１０８を含む。送電シーケンス制御部１００は、無接点電力伝送の送電（通常送電、仮送電）についてのシーケンス制御を行う。送信制御部１０２は、例えば周波数変調により受電側にデータを送信する処理の制御を行う。受信制御部１０４は、例えば負荷復調により受電側からデータを受信する処理の制御を行う。検知判定部１０６は、負荷状態検出回路３０が受電側の負荷状態の検出を行った場合に、その検出情報に基づいて、データ検出、異物検出、取り去り検出などの検知判定を行う。定期認証判定部１０８は、通常送電開始後に受電側が例えば定期認証を行った場合に、適正な定期認証が行われたか否かの判定処理を行う。

レジスタ部２３（記憶部）は、送電側のホスト２がホストＩ／Ｆ２７を介してアクセス（書き込み、読み出し）可能になっており、例えば、ＲＡＭやＤフリップフロップなどにより実現できる。このレジスタ部２３は、情報レジスタ１１０、ステータスレジスタ１１２、コマンドレジスタ１１４、割り込みレジスタ１１６、データレジスタ１１８を含む。なおレジスタ部２３に記憶される情報（例えば情報レジスタ１１０に記憶される情報等）をフラッシュメモリやマスクＲＯＭなどの不揮発性メモリに記憶してもよい。

情報レジスタ１１０は、無接点電力伝送の伝送条件や通信条件等の情報を記憶するためのレジスタである。例えば駆動周波数、駆動電圧のパラメータや、受電側の負荷状態の検出のためのパラメータ（しきい値）などを記憶する。ステータスレジスタ１１２は、送電状態や通信状態などの各種状態をホスト２が確認するためのレジスタである。コマンドレジスタ１１４は、ホスト２が各種コマンドを書き込むためのレジスタである。割り込みレジスタ１１６は各種の割り込みのためのレジスタであり、例えば各割り込みのイネーブル／ディスエーブルを設定するためのレジスタや、割り込み要因をホスト２に通知するためのレジスタを有する。データレジスタ１１８は、送信データや受信データをバッファリングするためのレジスタである。

ホストＩ／Ｆ２７は、送電側のホスト２と通信を行うためのインターフェースであり、図２ではＩ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）により通信が実現される。ここでホスト２は送電側の電子機器（充電器）に搭載されるＣＰＵなどである。

Ｉ２Ｃは、同一基板内等の近距離に配置された複数のデバイス間でデータのやり取りを行うための通信方式であり、複数のデバイス間でＳＤＡ(serial data）とＳＣＬ(serial clock)の２本の信号線をバスとして共有して通信が行われる。具体的には、１つのデバイスをマスタ（ホスト）にして、それに対してスレーブとなる複数のデバイスをバス接続することによって通信を実現する。またスレーブ側はＸＩＮＴ（external Interrupt）を用いてマスタに対して割り込みをかけることができる。或いはＩ２Ｃバス上からの割り込みリクエストをかけることもできる。なお、ホスト・ホストＩ／Ｆ間の通信方式はＩ２Ｃには限定されず、Ｉ２Ｃと同様の思想に基づく通信方式や、通常のシリアルインターフェースやパラレルインターフェースの通信方式であってもよい。

負荷状態検出回路３０（波形検出回路）は受電側（受電装置又は異物）の負荷状態を検出する。この負荷状態の検出は、１次コイルＬ１の誘起電圧信号（コイル端信号）の波形変化を検出することで実現できる。例えば受電側（２次側）の負荷状態（負荷電流）が変化すると、誘起電圧信号の波形が変化する。負荷状態検出回路３０は、このような波形の変化を検出して、検出結果（検出結果情報）を制御部２２に出力する。そして制御部２２は、負荷状態検出回路３０での負荷状態の検出情報に基づいて、受電側（２次側）の負荷状態（負荷変動、負荷の高低）を判定する。

受電装置４０（受電モジュール、２次モジュール）は、２次コイルＬ２、受電部４２、負荷変調部４６、給電制御部４８、受電制御装置５０を含むことができる。なお受電装置４０や受電制御装置５０は図２の構成に限定されず、その構成要素の一部（例えば負荷変調部）を省略したり、他の構成要素を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。例えば受電部４２、負荷変調部４６、給電制御部４８のいずれかを受電制御装置５０に内蔵させてもよい。

受電部４２は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部４２が有する整流回路などにより実現できる。

負荷変調部４６は負荷変調処理を行う。具体的には受電側から送電側にデータを送信する場合に、送信するデータに応じて負荷変調部４６（２次側）での負荷を可変に変化させて、図３（Ｂ）に示すように１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形を変化させる。

給電制御部４８は負荷９０への電力の給電を制御する。即ち負荷９０への電力の給電をオンにしたり、オフにする制御を行う。具体的には、受電部４２（整流回路）からの直流電圧のレベルを調整して、電源電圧を生成して、負荷９０に供給し、負荷９０のバッテリ９４を充電する。なお負荷９０はバッテリ９４を含まないものであってもよい。

受電制御装置５０は、受電装置４０の各種制御を行う装置であり、集積回路装置（ＩＣ）やマイクロコンピュータとそのプログラムなどにより実現できる。この受電制御装置５０は、２次コイルＬ２の誘起電圧から生成される電源電圧により動作することができる。この受電制御装置５０は、制御部５２、レジスタ部５３、ホストＩ／Ｆ５７、検出回路５９を含むことができる。なお、これらの構成要素の一部（例えば検出回路）を省略したり、他の構成要素を追加するなどの変形実施も可能である。

制御部５２（受電側）は受電制御装置５０や受電装置４０の制御を行うものである。この制御部５２は、例えばゲートアレイなどのＡＳＩＣ回路により実現したり、マイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で動作するプログラムなどにより実現できる。この制御部５２は、負荷変調部４６や給電制御部４８の制御を行ったり、レジスタ部５３の制御を行う。具体的には、位置検出、周波数検出、負荷変調、或いは満充電検出などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。

制御部５２は、受電シーケンス制御部１２０、送信制御部１２２、受信制御部１２４、検知判定部１２６、定期認証制御部１２８を含む。受電シーケンス制御部１２０は、無接点電力伝送の受電についてのシーケンス制御を行う。送信制御部１２２は、例えば負荷変調により送電側にデータを送信する処理の制御を行う。受信制御部１２４は、例えば周波数復調により送電側からデータを受信する処理の制御を行う。検知判定部１２６は、検出回路５９が位置検出や周波数検出を行った場合に、その検出情報に基づいて検知判定を行う。定期認証制御部１２８は、通常送電開始後に行われる定期認証の制御を行う。例えば、いわゆる異物による乗っ取り状態を検出するために、通常送電開始後に定期的（間欠的）に受電側の負荷状態を変化させる。

レジスタ部５３（記憶部）は、受電側のホスト４がホストＩ／Ｆ５７を介してアクセス可能になっており、例えば、ＲＡＭやＤフリップフロップなどにより実現できる。このレジスタ部５３は、情報レジスタ１３０、ステータスレジスタ１３２、コマンドレジスタ１３４、割り込みレジスタ１３６、データレジスタ１３８を含む。なおレジスタ部５３に記憶される情報（例えば情報レジスタ１３０に記憶される情報等）をフラッシュメモリやマスクＲＯＭなどの不揮発性メモリに記憶してもよい。またこれらのレジスタの機能は送電側のレジスタとほぼ同様であるため、説明を省略する。

ホストＩ／Ｆ５７は、例えばＩ２Ｃ等により受電側のホスト４と通信を行うためのインターフェースである。ここでホスト４は、受電側の電子機器に搭載されるＣＰＵやアプリケーションプロセッサなどである。検出回路５９は、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係の検出や、送電側から受電側へのデータ送信の際のコイル駆動周波数の検出などを行う。

図２に示すように本実施形態では、送電側と受電側にホストＩ／Ｆ２７、５７を設けることで、送電側、受電側のホスト２、４の間での通信を可能にしている。即ち、これまでの無接点電力伝送システムでは、送電側と受電側の間でＩＤ認証情報しか通信できなかった。これに対して、図２の構成によれば、例えばアプリケーションデータを、無接点電力伝送を利用して、充電器などの送電側機器と携帯電話機などの受電側機器との間で通信することが可能になる。従って、充電期間等を有効活用して機器間でデータを通信することが可能になるため、ユーザの利便性を大幅に向上できる。

ところが、コイル間通信による無接点電力伝送では、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係が、常に図１（Ｂ）に示すような適正な位置関係になっているとは限らない。例えば通常送電の開始後に、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係がずれたり、受電側の電子機器が取り去られたりするなどの事態が生じる可能性がある。従って、送電側のホスト２と受電側のホスト４の間でデータ通信を行っている最中に、このような事態が生じると、データ転送が途切れてしまい、データ転送の信頼性が低下するという問題があることが判明した。

そこで本実施形態では、ホスト間通信にＡＣＫコマンドを用いることで、このような問題を解決している。具体的には本実施形態では、制御部２２は、ホストＩ／Ｆ２７を介して送電側のホスト２によりレジスタ部２３（データレジスタ）にデータが書き込まれると、そのデータを受電装置４０に送信する。即ち無接点電力伝送を利用して送電側から受電側にデータを転送する。

そして送信されたデータのＡＣＫコマンドを受電側のホスト４が発行して、送電側が、発行されたＡＣＫコマンドを受電装置４０から受信したとする。すると、そのＡＣＫコマンドの受信が、ホストＩ／Ｆ２７を介して、送電側のホスト２に通知される。

具体的にはレジスタ部２３は、割り込みレジスタ１１６を有しており、この割り込みレジスタ１１６は、受電側のホスト４が発行したＡＣＫコマンドの受信を、送電側のホスト２に通知するためのビットを有する。そして、割り込みレジスタ１１６のこのビットを用いて、ＡＣＫコマンドの受信が送電側のホスト２に通知される。

このようにすれば、送電側のホスト２は、ＡＣＫコマンドの受信の通知により、受電側に送信したデータを受電側のホスト４がレジスタ部５３から適正に読み出したことを確認できる。即ち、受電側のホスト４が、レジスタ部５３からデータを読み出して、ＡＣＫコマンドをレジスタ部５３に書き込んだことを確認できる。従って、このＡＣＫコマンドの受信を確認した後に、次のデータをレジスタ部２３に書き込んで、受電側に送信することが可能になり、データ転送の信頼性を向上できる。

例えば本実施形態の手法の比較例として、送電側からのデータを受信した場合に、受電側が、ハードウエア回路により自動的にＡＣＫを生成して、送電側に返送する手法が考えられる。

しかしながら、この手法では、送電側から受信したデータを、受電側のホスト４がレジスタ部５３から読み出していないのに、ハードウエア回路によりＡＣＫが送電側に返送されてしまうおそれがある。従って、例えば、送電側からのデータを受電側が受信した後、受電側のホスト４がそのデータをレジスタ部５３から読み出すまでの期間において、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係のずれ等が生じてしまうと、適正なデータ転送を実現できない。即ち送電側のホスト２は、ハードウエア回路からのＡＣＫの受信により、受電側のホスト４にデータが届いていると認識している一方で、受電側のホスト４は、そのデータを受信していないため、データ転送の信頼性が低下する。

この点、本実施形態の手法によれば、送電側からのデータが受電側のレジスタ部５３に書き込まれると、このデータを受電側のホスト４が読み出して、そのデータのＡＣＫコマンドをレジスタ部５３に書き込む。そして、このＡＣＫコマンドを送電側が受信すると、送電側のホスト２にＡＣＫコマンドの受信が通知される。従って、送電側のホスト２は、受電側のホスト４に適正にデータが届いたことを確認した後に、次のデータを用意して転送できるようになるため、無接点電力伝送によるホスト間通信の信頼性を、比較例の手法に比べて大幅に向上できる。

同様に本実施形態では、受電側の制御部５２は、ホストＩ／Ｆ５７を介して受電側のホスト４によりレジスタ部５３にデータが書き込まれると、その書き込まれたデータを送電装置１０に送信する。

そして送信されたデータのＡＣＫコマンドを送電側のホスト２が発行して、発行されたＡＣＫコマンドが送電装置１０から受信されたとする。すると、このＡＣＫコマンドの受信が、ホストＩ／Ｆ５７を介して、受電側のホスト４に通知される。

具体的にはレジスタ部５３は、割り込みレジスタ１３６を有しており、この割り込みレジスタ１３６は、送電側のホスト２が発行したＡＣＫコマンドの受信を、受電側のホスト４に通知するためのビットを有する。そして、割り込みレジスタ１３６のこのビットを用いて、ＡＣＫコマンドの受信が受電側のホスト４に通知される。

このようにすれば、受電側のホスト４は、このＡＣＫコマンドの受信の通知により、送電側に送信したデータを送電側のホスト２がレジスタ部２３から適正に読み出したことを確認できる。即ち、送電側のホスト２が、レジスタ部２３からデータを読み出して、ＡＣＫコマンドをレジスタ部２３に書き込んだことを確認できる。これにより、データ転送の信頼性を格段に向上できる。

また図２に示すように、送電側のレジスタ部２３は、コマンドレジスタ１１４とデータレジスタ１１８を有する。そして送電側の制御部２２は、送電側のホスト２から受電側のホスト４へのデータ転送を要求するＯＵＴ転送コマンドがコマンドレジスタ１１４に書き込まれると、そのＯＵＴ転送コマンドを受電装置４０に送信する。

そして、このＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドを受電側のホスト４が発行し、発行されたＡＣＫコマンドが、受電装置４０から受信されると、ＡＣＫコマンドの受信が、ホストＩ／Ｆ２７を介して、送電側のホスト２に通知される。具体的には割り込みレジスタ１１６により、ＡＣＫコマンドの受信がホスト２に通知される。

このようにすれば、送電側のホスト２は、このＡＣＫコマンドの受信の通知により、受電側に送信したＯＵＴ転送コマンドが、受電側のホスト４に適正に伝わったことを確認できるため、データ転送の信頼性を向上できる。

また制御部２２は、このようなＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドの受信の通知後に、データ転送を指示するデータ転送コマンド（ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１）がホスト２によりコマンドレジスタ１１４に書き込まれ、データがデータレジスタ１１８に書き込まれると、そのデータ転送コマンドとデータを受電装置４０に送信する。

そして送信したデータのＡＣＫコマンドが受電装置４０から受信されると、ＡＣＫコマンドの受信が、ホストＩ／Ｆ２７を介して送電側のホスト２に通知される。

このようにすれば、送電側のホスト２は、ＯＵＴ転送コマンドとデータの両方が、受電側のホスト４に適正に伝わったことを確認できるため、データ転送の信頼性を更に向上できる。

また制御部２２は、受電側のホスト４から送電側のホスト２へのデータ転送を要求するＩＮ転送コマンドが、コマンドレジスタ１１４に書き込まれた場合に、このＩＮ転送コマンドを受電装置４０に送信する。そして受電装置４０から、データ転送を指示するデータ転送コマンドと、データを受信すると、受信したデータをデータレジスタ１１８に書き込む。

次に、データレジスタ１１８のデータを読み出した送電側のホスト２が、受信したデータのＡＣＫコマンドをコマンドレジスタ１１４に書き込んだとする。すると制御部２２は、書き込まれたＡＣＫコマンドを、受電装置４０に送信する。

このようにすれば、受電側のホスト４は、このＡＣＫコマンドの受信の通知により、送電側に送信したデータが、送電側のホスト２により適正に読み出されたことを確認することができ、データ転送の信頼性を向上できる。

また本実施形態では、適正なホスト間通信を実現するために以下に説明するような手法を採用している。

例えば図２において、送電側のホスト２と受電側のホスト４との間での通信を要求する通信要求コマンドが、ホストＩ／Ｆ２７を介してホスト２によりレジスタ部２３に書き込まれたとする。この場合には送電側の制御部２２は、ホスト２、４の間で通信を行う通信モードに移行すると共に、その通信要求コマンドを受電装置４０に送信する。例えば送電側の動作モード（シーケンス）を、通信シーケンス処理を行う通信モードに移行させると共に、通信要求コマンド（パケット）を無接点電力伝送（コイル間通信）により受電側に送信する。

一方、受電側の制御部５２は、ホスト２、４の間での通信を要求する通信要求コマンドを、送電装置１０から受信すると、通信モードに移行する。例えば送電側から通信要求コマンドが送信されると、そのコマンドの受信がホスト４に通知されると共に、受電側の動作モードも通信モードに移行する。これによりホスト２、４の間での通信が可能になる。

この場合に送電側の制御部２２は、送電側と受電側の間での認証処理（ネゴシエーション等）が終了して通常送電が開始した後に、通信要求コマンドによる通信要求を受け付ける。例えば仮送電が終了して、通常送電が開始した後に、ホスト２が発行した通信要求コマンドを受け付けて、通信モードに移行する。

また受電側の制御部５２も、認証処理が終了して通常送電が開始した後に、通信要求コマンドによる通信要求を受け付ける。即ち通常送電が開始した後に、ホスト２が発行した通信要求コマンドを受信した場合に、この通信要求コマンドを受け付けて、通信モードに移行する。

このようにすれば、認証処理等が終了し、送電側や受電側が適正であることや、送電側と受電側の適合性が確認された後に、通信要求が受け付けられるようになるため、適正なデータ通信を実現できる。また通常送電期間（充電期間）を有効活用してデータを通信できるため、ユーザの利便性を向上できる。

ここで通信要求コマンドとしては、例えばＯＵＴ転送コマンドやＩＮ転送コマンドがある。ＯＵＴ転送コマンドは、送電側のホスト２から受電側のホスト４へのデータ転送を要求するコマンドである。制御部２２は、このＯＵＴ転送コマンドがレジスタ部２３のコマンドレジスタ１１４に書き込まれると、そのＯＵＴ転送コマンドを受電装置４０に送信する。即ちホスト２が発行したＯＵＴ転送コマンドを送信する。次に、受電側からＡＣＫコマンドが返送されてくるのを確認した後に、データ転送を指示するデータ転送コマンド（ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１）がコマンドレジスタ１１４に書き込まれ、対応するデータがデータレジスタ１１８に書き込まれると、そのデータ転送コマンドとデータを受電装置４０に送信する。即ちホスト２が発行したデータ転送コマンドとホスト２からのデータを受電装置４０に送信する。

一方、ＩＮ転送コマンドは、受電側のホスト４から送電側のホスト２へのデータ転送を要求するコマンドである。制御部２２は、このＩＮ転送コマンドがコマンドレジスタ１１４に書き込まれると、そのＩＮ転送コマンドを受電装置４０に送信する。次に、受電装置４０から、データ転送コマンドとデータを受信した場合に、受信したデータをデータレジスタ１１８に書き込む。またデータ転送コマンドを受信したことを割り込みレジスタ１１６を用いてホスト２に通知する。

また制御部２２は、通信モードに移行した場合に、無接点電力伝送の伝送条件及び送電側と受電側との間の通信条件の少なくとも一方を、通常送電用の条件とは異なる通信モード用の条件に切り替える。例えば通常送電が開始すると、通常送電用の伝送条件で無接点電力伝送を行う。そして通常送電開始後に、通常送電のモード（充電モード）から通信モードに移行すると、通常送電用の伝送条件や通信条件から通信モード用の伝送条件や通信条件に切り替える。なお通信条件は、例えば通信方式（パルス幅検出方式、電流検出方式、振幅検出方式等）や通信パラメータ（周波数変調の周波数や負荷変調のしきい値等）である。

具体的には通信モードに移行した場合に、１次コイルＬ１の駆動周波数（ｆ１、ｆ２）を通信モード用の駆動周波数に切り替える。或いは、１次コイルＬ１の駆動電圧（ＶＦ）を通信モード用の駆動電圧に切り替えてもよい。また、データ検知や異物検知のための負荷状態検出用のパラメータ（しきい値）を通信モード用のパラメータに切り替えてもよい。

即ち、通常送電モード（充電モード）では、例えば最も高い伝送効率の送電を実現できる伝送条件や通信条件に設定される。一方、通信モードでは、送電の伝送効率を高くする必要はなく、データ転送エラー等が生じない伝送条件や通信条件に設定することが望ましい。

そこで本実施形態では、通信モードでは、送電の伝送効率よりも通信の信頼性を優先した伝送条件や通信条件に切り替える。例えば駆動周波数を低くしたり、駆動電圧を低くする。或いは通信パラメータであるしきい値を変更したり、通信方式を別の方式に変更する。このようにすることで、データ転送エラー等が低減され、通信の信頼性を向上できる。

なお通信モード用の通信条件や伝送条件は、例えば通常送電開始前の仮送電期間での通信条件や伝送条件とすることができる。即ち、コマンド（通信割り込み要求、満充電検出、再充電確認等のコマンド）については、通常送電期間において通信されるため、受電側から受信した通信条件・伝送条件情報を使用して通信する。一方、アプリケーションデータを通信する通信モードでは、負荷９０への電力供給を停止できるため、受電側から受信した通信条件・伝送条件情報を使用する必要はなく、より安全で確実な通信が可能なデフォルト設定の初期通信条件・伝送条件情報を使用する。即ち、通信モードでは、送電の伝送効率よりも通信の信頼性を優先した仮送電期間での通信条件や伝送条件に使用する。

また図２に示すようにレジスタ部２３はステータスレジスタ１１２を有しており、このステータスレジスタ１１２は、無接点電力伝送の送電状態をホスト２が確認するためのビット（レジスタ）を有する。例えば後述するように、１次コイルＬ１が駆動されて送電状態であることを確認（通知）するためのビットや、送電エラーを確認するためのビットを有する。具体的にはステータスレジスタ１１２は、受電側のバッテリ９４の充電状態をホスト２が確認するためのビットを有する。例えば受電側のバッテリ９４が満充電状態であり満充電モードに移行したことを確認するためのビットや、送電側のシーケンスのステートが充電フェーズであることを確認するためのビットを有する。このようなビットを設けることで、ホスト２は、ホスト間通信のために設けられたレジスタ部２３を有効活用して、無接点電力伝送の送電状態やバッテリ９４の充電状態等の確認も可能になり、よりインテリジェントな制御の実現が可能になる。

レジスタ部２３は割り込みレジスタ１１６を有しており、この割り込みレジスタ１１６は、受電側のホスト４がコマンドを発行し、そのコマンドを受信した場合に、コマンドの受信を送電側のホスト２に通知するためのビットを有する。例えばデータ転送コマンド（ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１）、通信割り込みコマンド（ＩＮＴ）、ハンドシェークコマンド（ＡＣＫ、ＮＡＫ）を受信した場合に、その受信をホスト２に通知するためのビットを有する。このようにすれば、このような割り込みの通知が来るまでは、ホスト２は他の処理を行うことが可能になるため、ホスト２の処理負荷の軽減等を図れる。

また割り込みレジスタ１１６は、バッテリ９４の充電開始をホスト２に通知するためのビットを有する。このようなビットを設ければ、ホスト２は充電開始のタイミングを把握することができ、把握されたタイミングに基づいて、アプリケーションレベルでの各種制御を実現できるようになる。

なお制御部２２は、受電側のホスト４が発行した通信要求のための割り込みコマンドを受信した場合にも、通信モードに移行する。具体的には、ホスト４が通信要求のための割り込みコマンドを発行すると、このコマンドの受信が割り込みレジスタ１１６によりホスト２に通知されると共に、制御部２２は通信モードに移行する。このようにすることで、送電側のホスト２からの通信要求のみならず、受電側のホスト４からの通信要求によっても、通信モードに移行することが可能になる。従って、受電側から所望のタイミングで送電側に通信要求を行い、所望のデータをホスト２、４の間で通信することが可能になる。

また受電側のレジスタ部５３も、受電側のホスト４が発行したコマンドが書き込まれるコマンドレジスタ１３４を有している。そして受電側の制御部５２は、送電側のホスト２に対する通信要求のための割り込みコマンド（ＩＮＴ）が、受電側のホスト４によりコマンドレジスタ１３４に書き込まれると、通信モードに移行する。

また受電側のレジスタ部５３はステータスレジスタ１３２を有し、このステータスレジスタ１３２は、バッテリ９４の充電状態を受電側のホスト４が確認するためのビットを有する。例えばバッテリ９４が満充電状態であり満充電モードに移行したことを確認するためのビットや、受電側のシーケンスのステートが充電フェーズであることを確認するためのビットを有する。このようなビットを設けることで、ホスト４は、ホスト間通信のために設けられたレジスタ部５３を有効活用して、バッテリ９４の充電状態等の確認も可能になり、よりインテリジェントな充電制御等の実現が可能になる。

３．動作
次に本実施形態の動作について図２と図４（Ａ）〜図７（Ｃ）を用いて説明する。

まず図４（Ａ）に示すように送電装置１０は、通常送電を開始する前に、仮送電（位置検出用送電）を開始する。この仮送電により、受電装置４０に対して電源電圧が供給されて、受電装置４０のパワーオンが行われる。そして受電装置４０は、例えば１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係が適正か否かを判定する。具体的には１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係が例えば図１（Ｂ）のような関係になっているか否かを判定する。

図４（Ｂ）に示すように、Ｌ１とＬ２の位置関係が適正であると判定されると、送電側と受電側との間で仮伝送条件を維持したままで認証処理が行われる。具体的には例えば後述するようなネゴシエーション処理やセットアップ処理が行われる。これらの処理により、伝送条件や通信条件等の各種情報が情報レジスタ１１０、１３０に設定される。

送電側と受電側との間での認証処理が適正に終了すると、例えば受電側から送電側にスタートフレームが送信される。これにより図４（Ｃ）に示すように、送電側は、受電側に対する通常送電を開始し、負荷９０のバッテリ９４の充電等が開始する。

このように通常送電が開始すると、送電側のホスト２からの通信要求が受け付けられるようになる。例えば図５（Ａ）では、送電側のホスト２がＯＵＴ転送の通信要求コマンドを発行しており、この通信要求コマンドはホストＩ／Ｆ２７を介してレジスタ部２３（コマンドレジスタ）に書き込まれる。これにより送電側は通信モードに移行し、伝送条件や通信条件を通常送電用から通信モード用の条件に切り替える。また定期認証の判定処理をオフにする。

発行されたＯＵＴ転送の通信要求コマンド（コマンドパケット）は、無接点電力伝送（周波数変調）により送電側（１次側）から受電側（２次側）に送信される。受電側は、通信要求コマンドを受信すると、通信モードに移行し、給電トランジスタ（ＴＢ２）をオフにして、負荷９０への給電をオフにする。また定期認証の送出処理をオフにする。このように、負荷９０への給電をオフにすることで、通信モードにおいて、負荷９０の変動が、データ通信のための負荷変調に悪影響を及ぼすのを防止できる。

また受電側は、通信要求コマンドの受信を、レジスタ部５３を用いて受電側のホスト４に通知する。これによりホスト４は、送電側からのＯＵＴ転送の通信要求を知ることができる。

次に、ＯＵＴ転送の通信要求を確認したホスト４は、図５（Ｂ）に示すように、ＡＣＫコマンドをホストＩ／Ｆ５７を介してレジスタ部５３（コマンドレジスタ）に書き込む。すると、このＡＣＫコマンド（コマンドパケット）は、無接点電力伝送（負荷変調）により受電側から送電側に送信されて、送電側が受信する。

すると、このＡＣＫコマンドの受信は、レジスタ部２３（割り込みレジスタ）を用いて送電側のホスト２に通知される。これにより送電側のホスト２は、受電側に送信したＯＵＴ転送コマンドが受電側のホスト４に適正に伝わったことを確認できる。

次に、図５（Ｃ）に示すように、送電側のホスト２は、送電側から受電側にデータを転送するＯＵＴ転送を実行するために、データ転送コマンドと、それに対応するデータをホストＩ／Ｆ２７を介してレジスタ部２３（コマンドレジスタ、データレジスタ）に書き込む。すると、このデータ転送コマンドとデータは、無接点電力伝送（周波数変調）により送電側から受電側に送信される。

受電側は、データ転送コマンドを受信すると、データ転送コマンドの受信を、レジスタ部５３（割り込みレジスタ）を用いてホスト４に通知する。これによりホスト４は、送電側からのデータを受電側が受信したことを知ることができる。

すると図６（Ａ）に示すように、ホスト４は、レジスタ部５３（データレジスタ）に書き込まれたデータをホストＩ／Ｆ５７を介して読み出す。これにより、ホスト２からのデータを無接点電力伝送を利用してホスト４に転送するＯＵＴ転送が実現される。

次に、ＯＵＴ転送のデータを読み出したホスト４は、図６（Ｂ）に示すように、ＡＣＫコマンドをホストＩ／Ｆ５７を介してレジスタ部５３（コマンドレジスタ）に書き込む。すると、このＡＣＫコマンド（コマンドパケット）は、無接点電力伝送（負荷変調）により受電側から送電側に送信されて、送電側が受信する。

すると、このＡＣＫコマンドの受信は、レジスタ部２３（割り込みレジスタ）を用いて送電側のホスト２に通知される。これにより送電側のホスト２は、受電側に送信したＯＵＴ転送のデータが受電側のホスト４により適正に読み出されたことを確認できる。

一方、図６（Ｃ）では、送電側のホスト２がＩＮ転送の通信要求コマンドを発行しており、この通信要求コマンドはホストＩ／Ｆ２７を介してレジスタ部２３（コマンドレジスタ）に書き込まれる。これにより送電側は通信モードに移行する。

発行されたＩＮ転送の通信要求コマンドは、無接点電力伝送により送電側から受電側に送信される。受電側は、通信要求コマンドを受信すると、通信モードに移行する。また通信要求コマンドの受信を、レジスタ部５３を用いて受電側のホスト４に通知する。これによりホスト４は、送電側からのＩＮ転送の通信要求を知ることができる。

すると図７（Ａ）に示すように、ホスト４は、受電側から送電側にデータを転送するＩＮ転送を実行するために、データ転送コマンドと、それに対応するデータをホストＩ／Ｆ５７を介してレジスタ部５３に書き込む。すると、このデータ転送コマンドとデータは、無接点電力伝送（負荷変調）により受電側から送電側に送信される。

送電側は、データ転送コマンドを受信すると、データ転送コマンドの受信を、レジスタ部２３を用いて送電側のホスト２に通知する。これによりホスト２は、受電側からのデータを送電側が受信したことを知ることができる。

すると図７（Ｂ）に示すように、ホスト２は、レジスタ部２３に書き込まれたデータをホストＩ／Ｆ２７を介して読み出す。これにより、ホスト４からのデータを無接点電力伝送を利用してホスト２に転送するＩＮ転送が実現される。

次に、ＩＮ転送のデータを読み出したホスト２は、図７（Ｃ）に示すように、ＡＣＫコマンドをホストＩ／Ｆ２７を介してレジスタ部２３（コマンドレジスタ）に書き込む。すると、このＡＣＫコマンド（コマンドパケット）は、無接点電力伝送（周波数変調）により送電側から受電側に送信されて、受電側が受信する。

すると、このＡＣＫコマンドの受信は、レジスタ部５３（割り込みレジスタ）を用いて受電側のホスト４に通知される。これにより受電側のホスト４は、送電側に送信したＩＮ転送のデータが送電側のホスト２により適正に読み出されたことを確認できる。

図８は、図５（Ａ）〜図６（Ｂ）で説明したＯＵＴ転送を更に具体的に説明する信号波形例である。

図８のＡ１では、送電側は、通信要求コマンドであるＯＵＴ転送コマンドを無接点電力伝送（周波数変調）を利用して受電側に送信している（図５（Ａ）参照）。なおＡ６ｈ、ＣＲＣ８は、各々、スタートコード、ＣＲＣコードである。

受電側は、ＯＵＴ転送コマンドを受信すると、図８のＡ２に示すように、ＯＵＴ転送コマンドに対するハンドシェークコマンドであるＡＣＫコマンドを、送電側に送信する（図５（Ｂ）参照）。このＡＣＫコマンドにより、送電側のホスト２は、ＯＵＴ転送コマンドが受電側のホスト４に適正に伝わったことを確認できる。

次に、図８のＡ３に示すように、ＡＣＫコマンドを受信した送電側は、データ転送コマンド（ＤＡＴＡ０）と、それに対応するデータを受電側に送信する（図５（Ｃ）参照）。するとＡ４に示すように受電側は、データ転送コマンドに対するＡＣＫコマンドを、送電側に送信する（図６（Ｂ）参照）。このＡＣＫコマンドにより、送電側のホスト２は、受電側のホスト４がデータを適正に受信したことを確認できる。

以上のような転送処理を、必要なデータ数に達するまで繰り返すことで、送電側のホスト２から受電側のホスト４に対して所望のデータ数のデータを送信するＯＵＴ転送が実現される。

なお図８のＡ３、Ａ５では、ＤＡＴＡ０のデータ転送コマンドとＤＡＴＡ１のデータ転送コマンドとをトグルしながら転送している。これによりデータ転送の信頼性を向上できる。また図８において送電側はＯＵＴ転送コマンドを１回だけ発行するようにしてもよい。具体的には送電側がＯＵＴ転送コマンドを送信し、これに対して受電側がＡＣＫコマンドを送信すると、送電側がデータ転送コマンド（ＤＡＴＡ０）とデータを送信する。そして受電側がＡＣＫコマンドを送信すると、送電側が、ＯＵＴ転送コマンドを送信することなく、データ転送コマンド（ＤＡＴＡ１）とデータを送信し、これを必要なデータ数に達するまで繰り返す。

図９は、図６（Ｃ）〜図７（Ｃ）で説明したＩＮ転送を更に具体的に説明する信号波形例である。

図９のＢ１では、送電側は、通信要求コマンドであるＩＮ転送コマンドを無接点電力伝送（周波数変調）を利用して受電側に送信している（図６（Ｃ）参照）。

受電側は、このＩＮ転送コマンドを受信すると、Ｂ２に示すように、データ転送コマンド（ＤＡＴＡ０）と、それに対応するデータを送電側に送信する（図７（Ａ）参照）。するとＢ３に示すように送電側は、データ転送コマンドに対するＡＣＫコマンドを、受電側に送信する（図７（Ｃ）参照）。このＡＣＫコマンドにより、受電側のホスト４は、送電側のホスト２がデータを適正に受信したことを確認できる。

以上のような転送処理を、必要なデータ数に達するまで繰り返すことで、受電側のホスト４から送電側のホスト２に対して所望のデータ数のデータを送信するＩＮ転送が実現される。

なお図８のＡ２では、ＯＵＴ転送のコマンドに対して、ＡＣＫコマンドによるハンドシェークを行っているが、このようなコマンドに対するハンドシェークを行わないようにしてもよい。

４．レジスタマップ
次に本実施形態のレジスタマップについて説明する。図１０は、送電側のレジスタ部２３のレジスタマップの例である。

ＳｏｆｔＲｅｓｅｔは、ホスト２がソフトリセットを指示するためのビットであり、ＯＵＴｘＩＮは、送信バッファと受信バッファを切り替えるためのビットである。

ステータスレジスタ１１２は、送電側のホスト２がその読み出しを行うことで、送電（充電）、待機、通信の各状態を確認するためのレジスタである。

例えばステータスレジスタ１１２のＰｒｉＢｕｓｙは、送電側（１次側）のホスト２がコマンド発行のリクエストを行った直後に１になり、コイル間通信（無接点電力伝送）によるコマンドパケットの送信が終了すると０になるビットである。送電側から受電側への通信を開始する場合には、このビットが０であることを確認することになる。

ＳｅｃＲｅｑは、受電側（２次側）からコイル間通信によりコマンドを受信した直後に１となり、受信終了後に０に戻るビットである。受電側から送電側への通信を開始する場合には、このビットが０であることを確認することになる。ＣｈｇＥｒｒは、送電ドライバの故障検知や、温度異常検知や、低電圧検知により、受電側への送電中にエラーが発生したと判断された場合に１になるビットである。エラー発生から復帰させるためにはリセットをかける必要がある。

ＦｕｌｌＣｈｇは、受電側から満充電検出コマンド（セーブコマンド）を受信し、満充電モードに移行した直後に１になり、再充電確認モードの移行後に０に戻るビットである。ＣｏｍＳｅｌは、送電側のシーケンサが充電モード（通常送電モード）であり、コマンド選択による分岐が可能な状態であることを示すビットである。ＤｒｖＯｎは、送電側によりコイルが駆動され、送電状態であることを示すビットである。

ＳｅｔＵｐは、送電側が後述するセットアップ処理に移行した後に１になるビットである。このビットは、通信モード時に０に戻るため、現在の伝送条件や通信条件のパラメータが通常送電用（充電用）なのか通信モード用なのかを示すことになる。ＮｅｇｏＴｒａｎは、送電側が後述するネゴシエーション処理に移行した後に１になるビットである。

以上のステータスレジスタ１１２のビットのうち、例えばＣｈｇＥｒｒ、Ｆｕｌｌｃｈｇ、ＣｏｍＳｅｌ、ＤｒｖＯｎが無接点電力伝送の送電状態をホスト２が確認するためのビットになり、このうち例えばＦｕｌｌｃｈｇ、ＣｏｍＳｅｌがバッテリ９４の充電状態を確認するためのビットになる。

コマンドレジスタ１１４は、コマンド分岐フェーズにおいてこのレジスタにホスト２がコマンドを書き込むことで、送電側から受電側にコマンドパケットを送信するためのレジスタである。このレジスタにコマンドが書き込まれると、定期認証のチェックはマスクされ、電力伝送条件や通信条件が、通常送電用（充電用）から通信モード用（通信可能条件、ネゴシエーション条件）に切り替わり、コマンドが送信される。そしてコマンドの送信の終了で、このレジスタのビットは０に戻るため、ホスト２は、送信の終了を確認できる。

例えばコマンドレジスタ１１４のＲｅＣｈｇＳｅｎｄは、コイル間通信により、通常送電開始コマンド（充電開始コマンド）のパケットを受電側に送信するためのビットである。例えばこのビットを１にセットすることで送信が実行される。同様に、ＡＣＫＳｅｎｄ、Ｄａｔａ１Ｓｅｎｄ、Ｄａｔａ０Ｓｅｎｄ、ＯｕｔＳｅｎｄ、ＩｎＳｅｎｄは、各々、コイル間通信によりＡＣＫコマンド、ＤＡＴＡ１コマンド、ＤＡＴＡ０コマンド、ＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンドのパケットを受電側に送信するためのビットである。

割り込みレジスタ１１６は、割り込みイネーブルレジスタと割り込みステータスレジスタを有する。割り込みイネーブルレジスタは、各割り込みの通知のアサートを許可／禁止するためのレジスタであり、対応するビットを１に設定することでホスト２への割り込みが許可される。また割り込みステータスレジスタは、各割り込みのステータスを示すレジスタであり、割り込みイネーブルレジスタにより割り込みが許可されたステータスが発生すると、そのステータスが割り込み要因になる。

割り込みイネーブルレジスタのＥｎＩＮＴＣｏｍＲｃｖは、受電側からのＩＮＴコマンド（割り込みコマンド）の受信時の割り込みを許可するためのビットである。同様に、ＥｎＤｔ１ＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＤｔ０ＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＳＴＡＬＬＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＮＡＫＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＡＣＫＣｏｍＲｃｖは、各々、ＤＡＴＡ１コマンド、ＤＡＴＡ０コマンド、ＳＴＡＬＬコマンド、ＮＡＫコマンド、ＡＣＫコマンドの受信時の割り込みを許可するためのビットである。またＥｎＥｒｒＣｏｍＲｃｖは、受信したコマンドのパケットにエラーが発生した場合の割り込みを許可するためのビットであり、ＥｎＲｅＣｈｇＯｎは、通常送電開始（充電開始）のタイミングでの割り込みを許可するためのビットである。

割り込みステータスレジスタのＩＮＴＣｏｍＲｃｖは、受電側からＩＮＴコマンドを受信した時に１になるビットである。同様に、Ｄｔ１ＣｏｍＲｃｖ、Ｄｔ０ＣｏｍＲｃｖ、ＳＴＡＬＬＣｏｍＲｃｖ、ＮＡＫＣｏｍＲｃｖ、ＡＣＫＣｏｍＲｃｖは、各々、ＤＡＴＡ１コマンド、ＤＡＴＡ０コマンド、ＳＴＡＬＬコマンド、ＮＡＫコマンド、ＡＣＫコマンドを受信した時に１になるビットである。またＥｒｒＣｏｍＲｃｖは、受信したコマンドのパケット（フレーム）にエラーが発生した場合に１になるビットであり、ＲｅＣｈｇＯｎは、通常送電開始（充電開始）のタイミングに同期して１になるビットである。

以上の割り込みレジスタ１１６のビットのうち、例えばＩＮＴＣｏｍＲｃｖ、Ｄｔ１ＣｏｍＲｃｖ、Ｄｔ０ＣｏｍＲｃｖ、ＳＴＡＬＬＣｏｍＲｃｖ、ＮＡＫＣｏｍＲｃｖ、ＡＣＫＣｏｍＲｃｖが、受電側からのコマンドの受信を、送電側のホスト２に通知するためのビットである。またＲｅＣｈｇＯｎは、バッテリ９４の充電開始を送電側のホスト２に通知するためのビットであり、送電側のホスト２は、このビットによる通知により、バッテリ９４の充電開始タイミングを知ることができる。

なお、送電側のホスト２が、通信要求コマンドであるＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンドを発行してレジスタ部２３に書き込むと、送電側は通信モードに移行する。また受電側のホスト４が発行した通信要求のための割り込みコマンドであるＩＮＴコマンドを受信した場合にも、ＩＮＴＣｏｍＲｃｖが１になり、これにより送電側は通信モードに移行する。

データレジスタ１１８は、ＴｒａｎＢｕｆ＿０〜ＴｒａｎＢｕｆ＿７のビットで構成されるデータバッファを有する。そして、データ送信時には、データ転送コマンドであるＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１コマンドに続いて、データレジスタ１１８に予めセットされているデータが、ＴｒａｎＢｕｆ＿０〜ＴｒａｎＢｕｆ＿７の順で送出される。一方、データ受信時には、ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１コマンドに続いて、受信したデータがデータレジスタ１１８にＴｒａｎＢｕｆ＿０〜ＴｒａｎＢｕｆ＿７の順で格納される。

なおＲｃｖＭｓｇには、コイル間通信のＩＮＴコマンドのメッセージデータの受信バッファになる。ＩＮＴコマンドのメッセージデータの内容を予めホスト間で取り決めておくことで、受電側の割り込み要求の内容（データ種別等）を伝えることが可能になる。

図１１は、受電側のレジスタ部５３のレジスタマップの例である。

ステータスレジスタ１３２は、受電側のホスト４がその読み出しを行うことで、送電（充電）、待機、通信の各状態を確認するためのレジスタである。

例えばステータスレジスタ１３２のＳｅｃＢｕｓｙは、受電側（２次側）のホスト４がコマンド発行のリクエストを行った直後に１になり、コイル間通信によるコマンドパケットの送信が終了すると０になるビットである。但し、このビットは、ＩＮＴコマンドを発行した後は、送電側からＡＣＫコマンドが返送されて来るまで１に保持される。

ＰｒｉＲｅｑは、送電側（１次側）からコイル間通信によりＩＮ・ＯＵＴ転送コマンドを受信した直後に１となり、一連のデータ転送が終了し、送電側が、通常送電開始コマンドの応答コマンドを返送することで０に戻るビットである。

ＣｏｍＳｅｌは、受電側のシーケンサが充電モード（通常送電モード）であり、コマンド選択による分岐が可能な状態であることを示すビットである。ＦｕｌｌＣｈｇは、バッテリ９４が満充電状態であり、満充電検出コマンド（セーブコマンド）の発行が可能になったことを示すビットである。

以上のステータスレジスタ１３２のビットのうち、例えば例えばＣｏｍＳｅｌ、Ｆｕｌｌｃｈｇがバッテリ９４の充電状態をホスト４が確認するためのビットになる。

コマンドレジスタ１３４は、コマンド分岐フェーズにおいてこのレジスタにホスト４がコマンドを書き込むことで、受電側から送電側にコマンドパケットを送信するためのレジスタである。このレジスタにコマンドが書き込まれると、電力伝送条件や通信条件が、通常送電用から通信モード用に切り替わり、コマンドが送信される。そしてコマンドの送信の終了により、このレジスタのビットは０に戻るため、ホスト４は、送信の終了を確認できる。

例えばコマンドレジスタ１３４のＳＴＡＬＬＳｅｎｄ、ＮＡＫＳｅｎｄ、ＡＣＫＳｅｎｄ、Ｄａｔａ１Ｓｅｎｄ、Ｄａｔａ０Ｓｅｎｄ、ＩＮＴＳｅｎｄ、ＳＴＯＰＳｅｎｄは、各々、コイル間通信によりＳＴＡＬＬコマンド、ＮＡＫコマンド、ＡＣＫコマンド、ＤＡＴＡ１コマンド、ＤＡＴＡ０コマンド、ＩＮＴコマンド（及びメッセージデータ）、ＳＴＯＰコマンドのパケットを送電側に送信するためのビットである。例えばこれらのビットを１にセットすることで送信が実行される。

割り込みレジスタ１３６は、割り込みイネーブルレジスタと割り込みステータスレジスタを有する。そして割り込みイネーブルレジスタのＥｎＲｅＣｈｇＲｃｖ、ＥｎＤｔ１ＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＤｔ０ＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＩＮＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＯＵＴＣｏｍＲｃｖ、ＥｎＡＣＫＣｏｍＲｃｖは、各々、ＲＥＣＨＧコマンド（通常送電開始コマンド）、ＤＡＴＡ１コマンド、ＤＡＴＡ０コマンド、ＩＮ転送コマンド、ＯＵＴ転送コマンド、ＡＣＫコマンドの受信時の割り込みを許可するためのビットである。またＥＮＩＣｕｔＸＯｎは、定期認証における負荷軽減の指示信号であるＩＣＵＴＸの出力の立ち上がりに対しての割り込みを許可するためのビットであり、ＥｎＲｅＣｈｇＯｎは、通常送電開始（充電開始）のタイミングでの割り込みを許可するためのビットである。

割り込みステータスレジスタのＲｅＣｈｇＲｃｖ、Ｄｔ１ＣｏｍＲｃｖ、Ｄｔ０ＣｏｍＲｃｖ、ＩＮＣｏｍＲｃｖ、ＯＵＴＣｏｍＲｃｖ、ＡＣＫＣｏｍＲｃｖは、各々、ＲＥＣＨＧコマンド、ＤＡＴＡ１コマンド、ＤＡＴＡ０コマンド、ＩＮ転送コマンド、ＯＵＴ転送コマンド、ＡＣＫコマンドを受信した時に１になるビットである。またＩＣｕｔＸＯｎは、ＩＣＵＴＸの出力の立ち上がり時に１になるビットであり、ＲｅＣｈｇＯｎは、通常送電開始（充電開始）のタイミングに同期して１になるビットである。

以上の割り込みレジスタ１３６のビットのうち、例えばＲｅＣｈｇＲｃｖ、Ｄｔ１ＣｏｍＲｃｖ、Ｄｔ０ＣｏｍＲｃｖ、ＩＮＣｏｍＲｃｖ、ＯＵＴＣｏｍＲｃｖ、ＡＣＫＣｏｍＲｃｖが、送電側のホスト２からのコマンドの受信を、受電側のホスト４に通知するためのビットである。またＲｅＣｈｇＯｎは、バッテリ９４の充電開始を受電側のホスト４に通知するためのビットであり、受電側のホスト４は、このビットによる通知により、バッテリ９４の充電開始タイミングを知ることができる。

なお、送電側のホスト２が発行した通信要求コマンドであるＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンドを受信すると、ＯＵＴＣｏｍＲｃｖ、ＩＮＣｏｍＲｃｖが１になり、受電側は通信モードに移行する。また受電側のホスト４が通信要求のための割り込みコマンドであるＩＮＴコマンドを発行した場合にも、受電側は通信モードに移行する。

データレジスタ１３８は、ＴｒａｎＢｕｆ＿０〜ＴｒａｎＢｕｆ＿７のビットで構成されるデータバッファを有する。そして、データ送信時には、データ転送コマンドであるＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１コマンドに続いて、データレジスタ１３８に予めセットされているデータが、ＴｒａｎＢｕｆ＿０〜ＴｒａｎＢｕｆ＿７の順で送出される。一方、データ受信時には、ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１コマンドに続いて、受信したデータがデータレジスタ１３８にＴｒａｎＢｕｆ＿０〜ＴｒａｎＢｕｆ＿７の順で格納される。なおＳｅｎｄＭｓｇには、コイル間通信のＩＮＴコマンドのメッセージデータを格納するためのバッファになる。

５．ホスト・ホストＩ／Ｆ間通信
次に、ホスト・ホストＩ／Ｆ間の通信ついて図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）を用いて説明する。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）はＩ２Ｃの通信方式を採用した場合の例である。

図１２（Ａ）はマスタ（ホスト）がスレーブ（送電制御装置、受電制御装置）にデータをライトする場合の例である。図１２（Ａ）のＣ１に示すように、ＳＣＬがＨレベルの時にマスタがＳＤＡをＨレベルからＬレベルに変化させることで、通信がスタートする。そしてＣ２に示すようにマスタがスレーブのアドレスを指定し、Ｃ３に示すように最後のビットでＳＤＡをＬレベルにすることで、ライト動作であることを知らせる。

スレーブは、スレーブアドレスが自分宛てである場合には、Ｃ４に示すようにＳＤＡをＬレベルにすることで、マスタに対してＡＣＫを返す。するとＣ５に示すようにマスタは、ライトを行うレジスタのアドレスを指定する。そしてＣ６に示すようにスレーブがＡＣＫを返すと、Ｃ７に示すようにマスタは、そのレジスタアドレスに書き込むレジスタデータであるライトデータを送出し、Ｃ８に示すようにスレーブは、ＡＣＫを返す。そしてＣ９に示すように、ＳＣＬがＨレベルの時にマスタがＳＤＡをＬレベルからＨレベルに変化させることで、通信が終了する。

図１２（Ｂ）はマスタがスレーブからデータをリードする場合の例である。図１２（Ｂ）のＤ１に示すスタートの後、Ｄ２に示すようにマスタはスレーブアドレスを指定し、Ｄ３に示すようにスレーブがＡＣＫを返すと、Ｄ４に示すようにマスタはレジスタアドレスを指定する。

次にＤ５に示すようにスレーブがＡＣＫを返すと、Ｄ６に示すようにマスタはリスタートを行う。そしてＤ７に示すようにマスタがレジスタアドレスを指定すると、Ｄ８に示すようにスレーブは、ＳＤＡをＬレベルにしてＡＣＫを返した後、Ｄ９に示すようにレジスタデータであるリードデータを送出する。そしてＤ１０に示すようにスレーブがＮＡＫを返すと、Ｄ１１に示すようにマスタは通信を終了する。

６．無接点電力伝送の処理シーケンス
さて、無接点電力伝送が普及すると、受電側の２次コイルとして様々なタイプのものが市場に出回ることが予想される。即ち、受電側である携帯電話機等の電気機器の外形・サイズは様々であるため、これに応じて、電子機器の受電装置に内蔵される２次コイルの外形・サイズも様々なものになる。また各電子機器が必要とする無接点電力伝送の電力量（ワット数）や出力電圧も様々であるため、これに応じて２次コイルのインダクタンス等も様々なものになる。

一方、無接点電力伝送では１次コイルと２次コイルの形状・サイズ等が完全に適合していなくても、電力が伝送されてしまうという事態が起こる。この点、有線のケーブルを用いた充電では、ケーブルのコネクタの形状等を工夫することで、このような事態を防止できるが、無接点電力伝送ではこのような工夫を施すことが難しい。

そして、現在、無接点電力伝送については、各メーカ毎に個別の方式で実現されているのが現状である。

しかしながら、無接点電力伝送の普及を図り、それに伴う安全性を確保するためには、汎用性の高い無接点電力伝送の処理シーケンスを実現することが望ましい。

図１３に、本実施形態により実現される無接点電力伝送の処理シーケンスの概略を模式的に示す。

この処理シーケンスでは、リセット状態の後に、待機フェーズに移行する。ここで、リセット状態では、送電側（１次）や受電側（２次）が保持していた各種フラグはクリアされる。ここでフラグは、送電装置や受電装置の状態（送電状態、満充電状態、再充電確認状態等）を表すものであり、これらの装置のレジスタ部に保持される。

待機フェーズでは、送電側（１次）は、受電側（２次）の停止時（送電停止時）の最終状態を保持する。例えばバッテリの満充電が検出されると、送電側及び受電側は満充電検出後の待機フェーズに移行する。この場合、バッテリ電圧の低下を検出して、再充電を行う必要があるため、送電側は、送電停止の要因が満充電検出であることを記憶する。具体的には、再充電確認フラグをクリアせずにセット状態に維持し、再充電が必要か否かを定期的に確認する。

なお待機フェーズでは、送電側から受電側への送電が停止するため、受電側は電源電圧が供給されずに停止状態になるが、送電側は、電源電圧が供給されて動作状態になっている。このように待機フェーズで受電側が動作を停止することで低消費電力化が図れ、この時に送電側が各種状態のフラグをクリアせずに保持することで、送電側は、待機フェーズの後、そのフラグを利用して各種処理を実行できる。

送電側や受電側は、待機フェーズの後にネゴシエーションフェーズに移行する。このネゴシエーションフェーズでは、規格／コイル／システムの一致確認や、安全上の情報交換などが行われるネゴシエーション処理が実行される。具体的には、送電側と受電側は、規格／コイル／システム情報の情報交換を行い、規格／コイル／システムがお互いに適合するか否かを確認する。また例えば受電側が送電側に、異物検出等のための安全しきい値情報を送信し、安全上の情報交換を行う。このネゴシエーション処理では、送電側と受電側の間で情報の通信が可能か否かの確認や、通信した情報が妥当か否かの確認や、受電側の負荷状態の適否（異物の非検出）の確認等が行われることになる。

ネゴシエーション処理において、規格／コイル／システムが不一致であると判定されたり、異物が検出されたり、機器の取り去りが検出されたり、タイムアウトエラーになると、リセット状態に移行し、各種フラグがクリアされる。一方、通信エラー等の場合には例えば待機フェーズに移行し、フラグのクリアは行われない。

送電側や受電側は、ネゴシエーションフェーズの後、セットアップフェーズに移行する。このセットアップフェーズでは、対応機能の情報やアプリケーション別の設定情報などのセットアップ情報が転送されるセットアップ処理が実行される。例えばネゴシエーション処理の結果に基づいて、認証処理が行われ、伝送条件が特定される。具体的には、受電側が、コイルの駆動電圧や駆動周波数等の伝送条件情報を送電側に送信すると、送電側は、受信した伝送条件情報に基づいてコイルの駆動電圧や駆動周波数等の通常送電のための伝送条件を設定する。また、対応機能についての情報交換や、上位のアプリケーション毎に異なる設定情報の交換も、このセットアップ処理で行われる。具体的には、通常送電開始後の受電側の負荷状態検出用のしきい値情報（例えばデータ通信用・異物検出用のしきい値情報）や、コマンドフェーズにおいて送電側、受電側が発行・実行可能なコマンドの種類や、通信機能、定期認証機能等の付加的な対応機能についての情報交換は、このセットアップ処理において実行される。これにより、電子機器の種類（携帯電話機、オーディオ機器等）や機種などのアプリケーションに応じて異なる設定情報の交換が可能になる。

セットアップ処理において、機器の取り去りが検出されたり、タイムアウトエラーになると、リセット状態に移行する。一方、通信エラー等の場合には待機フェーズに移行する。

送電側や受電側は、セットアップフェーズの後、コマンドフェーズに移行する。このコマンドフェーズでは、セットアップ処理で得た情報に基づいてコマンド処理が行われる。即ち、対応コマンド（対応可能であることがセットアップ処理で確認されたコマンド）の発行又は実行が行われる。コマンド処理で実行されるコマンドとしては、例えば、通常送電（充電）開始コマンド、満充電検出（通知）コマンド、再充電確認コマンド、通信コマンド、受電側割り込みコマンド、送電停止要求コマンドなどが考えられる。

例えば、ネゴシエーション処理、セットアップ処理により通常送電の準備が整い、送電側が通常送電（充電）開始コマンドを受電側に送信（発行）し、それを受信した受電側が応答コマンドを送電側に送信すると、通常送電が開始する。そして通常送電の開始後、受電側において満充電が検出されると、受電側は満充電検出コマンドを送電側に送信する。

この満充電検出のように伝送継続が必要ない場合には、満充電検出後の待機フェーズに移行する。そして、再度、ネゴシエーション処理、セットアップ処理を経て、送電側は再充電確認コマンドを受電側に送信する。これにより受電側は、バッテリ電圧をチェックして、再充電が必要か否かを判定する。そして再充電が必要な場合には、再充電確認フラグがリセットされ、ネゴシエーションフェーズに移行し、認証処理とセットアップ処理を行った上で、送電側が通常送電開始コマンドを発行することで、通常送電が再開される。一方、再充電が必要ではない場合には、再充電確認フラグがセット状態に維持されて、満充電検出後の待機フェーズに戻る。

なおコマンド処理において、何らかの異常が検出されたり、異物が検出されたり、取り去りが検出されるとリセット状態に移行する。

図１４を用いて本実施形態の処理シーケンスについて更に具体的に説明する。Ｆ１に示す取り去り検出後の待機フェーズでは、例えばｋ１秒に１回の着地検出が行われる。そしてＦ２に示すように電子機器の着地（設置）が検出されると、ネゴシエーション処理、セットアップ処理が実行される。そしてＦ３に示すようにネゴシエーション処理、セットアップ処理が正常に終了し、コマンド処理において通常送電開始コマンドが発行されると、通常送電が開始し、電子機器の充電が開始する。そしてＦ４に示すように満充電が検出されると、電子機器のＬＥＤが消灯し、Ｆ５に示すように満充電検出後の待機フェーズに移行する。

満充電検出後の待機フェーズでは、例えばｋ３秒に１回の取り去り検出が行われると共にｋ３×ｊ秒に１回の再充電確認が行われる。そして満充電検出後の待機フェーズにおいて、Ｆ６に示すように電子機器の取り去りが検出されると、取り去り検出後の待機フェーズに移行する。一方、満充電検出後の待機フェーズにおいて、Ｆ７に示すように再充電確認により再充電が必要であると判定されると、ネゴシエーション処理、セットアップ処理が行われて、通常送電が再開され、バッテリの再充電が行われる。なお、Ｆ８に示すように通常送電中に電子機器の取り去りが検出されると、取り去り検出後の待機フェーズに移行する。

なお、ネゴシエーションフェーズで転送されるシステム情報は、送電側や受電側での負荷状態の検出方式を示す情報である。ここで負荷状態の検出方式としては、パルス幅検出方式（位相検出方式）、電流検出方式、ピーク電圧検出方式、或いはこれらの方式を組み合わせた方式などがある。システム情報は、送電側や受電側が、これらの方式のいずれを採用しているのかを示す情報になる。

異物しきい値は、安全上のしきい値情報である。この異物しきい値は、例えば受電側が記憶しており、通常送電開始前に受電側から送電側に送信される。そして送電側は、この異物しきい値に基づいて、通常送電開始前の異物検出である１次異物検出を行う。例えば受電側の負荷状態をパルス幅検出方式で検出する場合には、異物しきい値として、パルス幅のカウント値のしきい値が受電側から送電側に送信され、送電側はこのカウント値のしきい値に基づいて、パルス幅検出方式による１次異物検出を行う。このように本実施形態では、通常送電開始前の受電側の負荷状態を検出するためのしきい値情報は、ネゴシエーション処理において受電側が送電側に送信する。一方、通常送電開始後の受電側の負荷状態を検出するためのしきい値情報は、例えばセットアップ処理において受電側が送電側に送信する。

以上の本実施形態の処理シーケンスによれば、例えば規格／コイル／システムの適合性の判断や、安全上の最低限の情報交換は、ネゴシエーション処理において行われる。そして、このネゴシエーション処理において、通信が可能な事や通信情報の妥当性が判断されると共に、受電側の負荷状態の適否が判断される。

そしてセットアップ処理においては、通常送電のために必要な伝送条件の設定等が実行される。例えばコイルの駆動電圧や駆動周波数が設定される。また、通常送電開始後の負荷状態の検出用のしきい値情報の転送や、付加的な対応機能の情報交換や、より上位のアプリケーション毎に必要な設定情報の交換が、セットアップ処理において実行される。

そして、このようなセットアップ処理、ネゴシエーション処理を経た後に、コマンドフェーズに移行して、コマンド処理が行われる。即ちネゴシエーション処理とセットアップ処理において対応可能になったことが確認されたコマンドの発行や実行がコマンド処理において行われる。

このようにすれば、システムの適合性や安全性の確保に必要な最低限の情報交換はネゴシエーション処理において実行されると共に、アプリケーション毎に異なるセットアップ情報の交換はセットアップ処理において実行される。従って、送電側と受電側が適合していない場合には、ネゴシエーション処理において除外されるため、情報量が多いセットアップ情報については転送しなくても済むようになる。これにより、ネゴシエーション処理では最小限の情報だけを転送すれば済み、転送情報量を少なくできるため、短期間でネゴシエーションフェーズを終了でき、処理を効率化できる。

また、送電側及び受電側の各機器は、ネゴシエーション処理により、最低限の無接点電力伝送が可能になり、機器毎の機能拡張は、セットアップ情報の交換で実現できる。従って、各機器は、ネゴシエーション処理で無接点電力伝送のシステムに必要な最小限の設定を行い、セットアップ処理でシステムの最適化が可能になるため、柔軟なシステム構築を実現できる。

また送電側は、受電側からしきい値情報やシステム情報を受信し、受信したしきい値情報やシステム情報を設定するだけで、無接点電力伝送や異物検出を実現できるため、送電側の処理を簡素化できる。この場合に、受電側が、適正な組み合わせのコイル情報としきい値情報を送電側に送信することで、適正且つ安全な無接点電力伝送を実現できる。

７．詳細な構成例
図１５に本実施形態の詳細な構成例を示す。なお以下では図２で説明した構成要素については同符号を付し、適宜、その説明については省略する。

波形モニタ回路１４は、１次コイルＬ１のコイル端信号ＣＳＧに基づいて、波形モニタ用の誘起電圧信号ＰＨＩＮを生成する。例えば１次コイルＬ１の誘起電圧信号であるコイル端信号ＣＳＧは、送電制御装置２０のＩＣの最大定格電圧を超えてしまったり、負の電圧になったりする。波形モニタ回路１４は、このようなコイル端信号ＣＳＧを受け、送電制御装置２０の負荷状態検出回路３０により波形検出が可能な信号である波形モニタ用の誘起電圧信号ＰＨＩＮを生成して、送電制御装置２０の例えば波形モニタ用端子に出力する。表示部１６は、無接点電力伝送システムの各種状態（電力伝送中、ＩＤ認証等）を、色や画像などを用いて表示する。

発振回路２４は１次側のクロックを生成する。駆動クロック生成回路２５は、駆動周波数を規定する駆動クロックを生成する。ドライバ制御回路２６は、駆動クロック生成回路２５からの駆動クロックや制御部２２からの周波数設定信号などに基づいて、所望の周波数の制御信号を生成し、送電部１２の第１、第２の送電ドライバに出力して、第１、第２の送電ドライバを制御する。

負荷状態検出回路３０は、誘起電圧信号ＰＨＩＮを波形整形し、波形整形信号を生成する。例えば信号ＰＨＩＮが所与のしきい値電圧を超えた場合にアクティブ（例えばＨレベル）になる方形波（矩形波）の波形整形信号（パルス信号）を生成する。そして負荷状態検出回路３０は、波形整形信号と駆動クロックに基づいて、波形整形信号のパルス幅情報（パルス幅期間）を検出する。具体的には、波形整形信号と、駆動クロック生成回路２５からの駆動クロックを受け、波形整形信号のパルス幅情報を検出することで、誘起電圧信号ＰＨＩＮのパルス幅情報を検出する。

なお負荷状態検出回路３０としては、パルス幅検出手法（位相検出手法）には限定されず、電流検出手法やピーク電圧検出手法などの種々の手法を採用できる。

制御部２２（送電制御装置）は、負荷状態検出回路３０での検出結果に基づいて、受電側（２次側）の負荷状態（負荷変動、負荷の高低）を判断する。例えば制御部２２は、負荷状態検出回路３０（パルス幅検出回路）で検出されたパルス幅情報に基づいて、受電側の負荷状態を判断し、例えばデータ（負荷）検出、異物（金属）検出、取り去り（着脱）検出などを行う。即ち、誘起電圧信号のパルス幅情報であるパルス幅期間は、受電側の負荷状態の変化に応じて変化する。制御部２２は、このパルス幅期間（パルス幅期間の計測により得られたカウント値）に基づいて受電側の負荷変動を検知できる。

受電部４２は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部４２が有する整流回路４３により行われる。

負荷変調部４６は負荷変調処理を行う。具体的には受電装置４０から送電装置１０に所望のデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷変調部４６（２次側）での負荷を可変に変化させて、１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形を変化させる。このために負荷変調部４６は、ノードＮＢ３、ＮＢ４の間に直列に設けられた抵抗ＲＢ３、トランジスタＴＢ３（Ｎ型のＣＭＯＳトランジスタ）を含む。このトランジスタＴＢ３は受電制御装置５０の制御部５２からの信号Ｐ３Ｑによりオン・オフ制御される。そしてトランジスタＴＢ３をオン・オフ制御して負荷変調を行う際には、給電制御部４８のトランジスタＴＢ２はオフにされ、負荷９０が受電装置４０に電気的に接続されない状態になる。

給電制御部４８は負荷９０への電力の給電を制御する。レギュレータ４９は、整流回路４３での変換で得られた直流電圧ＶＤＣの電圧レベルを調整して、電源電圧ＶＤ５（例えば５Ｖ）を生成する。受電制御装置５０は、例えばこの電源電圧ＶＤ５が供給されて動作する。

トランジスタＴＢ２（Ｐ型のＣＭＯＳトランジスタ、給電トランジスタ）は、受電制御装置５０の制御部５２からの信号Ｐ１Ｑにより制御される。具体的にはトランジスタＴＢ２は、ネゴシエーション処理やセットアップ処理の間はオフになり、通常送電開始後はオンになる。

位置検出回路５６は、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係が適正であるかを判断する。発振回路５８は２次側のクロックを生成する。周波数検出回路６０は、信号ＣＣＭＰＩの周波数（ｆ１、ｆ２）を検出する。満充電検出回路６２は、負荷９０のバッテリ９４（２次電池）が、満充電状態（充電状態）になったか否かを検出する。

負荷９０は、バッテリ９４の充電制御等を行う充電制御装置９２を含むことができる。この充電制御装置９２（充電制御ＩＣ）は集積回路装置などにより実現できる。なお、スマートバッテリのように、バッテリ９４自体に充電制御装置９２の機能を持たせてもよい。

８．詳細な動作例
次に、送電側と受電側の動作の詳細について図１６〜図１８のフローチャートを用いて説明する。図１６は、左列が送電側処理フローであり、右列が受電側処理フローである。

図１６に示すように、送電側は、電源投入されてパワーオンすると、例えばｋ１秒のウェイト後に（ステップＳ１）、通常送電開始前の仮送電を行う（ステップＳ２）。この仮送電は、着地検出、位置検出等のための一時的な電力伝送である。即ち、電子機器が充電器に対して置かれたか否か、置かれた場合には適正な位置に置かれたか否かを検出するための電力伝送を行う。この仮送電における駆動周波数（駆動クロック生成回路からの駆動クロックの周波数）は例えばｆ１に設定される。

送電側からの仮送電により、受電側がパワーオンして（ステップＳ２２）、受電制御装置５０がパワーオンリセットされる。すると受電制御装置５０は、信号Ｐ１ＱをＨレベルに設定し、これにより給電制御部４８のトランジスタＴＢ２（給電トランジスタ）がオフになり（ステップＳ２３）、負荷９０との間の電気的な接続が遮断される。

次に受電側は、位置検出回路５６を用いて、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係（位置レベル）を判断し、位置関係情報である位置レベル情報を取得する（ステップＳ２４）。

そして受電側は、位置関係が適正であるかどうかに関わらず、ネゴシエーションフレームを生成して送電側に送信する（ステップＳ２５）。具体的には負荷変調によりネゴシエーションフレームを送信する。このネゴシエーションフレームは、例えば受電側のレジスタ部５３に記憶された規格情報、コイル情報などの一致コードやシステム情報（負荷状態検出方式）、しきい値情報（負荷状態検出用のしきい値）などのハード情報を含む。またネゴシエーションフレームには、ステップＳ２４で取得された位置レベル情報（位置関係情報）が付加される。

送電側は、ネゴシエーションフレームを受信すると（ステップＳ４）、ネゴシエーションフレームの検証を行う（ステップＳ５）。具体的には、送電側のレジスタ部２３に記憶された規格／コイル／システム情報と、受電側から受信した規格／コイル／システム情報とが適応範囲の組み合わせであるか否かを判断する。またネゴシエーションフレームに付加された位置レベル情報に基づいて、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係も判断する。そして、適正なネゴシエーションフレームであると判定されると、異物検出を行う（ステップＳ６）。

具体的には、送電側は、駆動周波数を異物検出用周波数ｆ３に設定する。そして受電側から受信したしきい値情報（安全しきい値情報）に基づいて、通常送電開始前の１次異物検出を行い、受電側の負荷状態が適正か否かを判断する。例えば異物検出イネーブル信号をアクティブにして、負荷状態検出回路３０に対して異物検出の開始を指示する。この異物検出は、例えば負荷状態検出回路３０からの負荷状態検出情報（パルス幅情報）と、受電側から受信した負荷状態検出用のしきい値（ＭＥＴＡ）とを比較することで実現される。そして送電側は、異物検出期間が終了すると、駆動周波数を通常送電用周波数ｆ１に戻す。

なお、送電側は、ステップＳ５でネゴシエーションフレームが適正ではないと判断されたり、ステップＳ６で異物が検出されたと判断されると、送電を停止して、ステップＳ１に戻る。

次に、送電側はネゴシエーションフレームを作成して受電側に送信する（ステップＳ７）。このネゴシエーションフレームは、例えば送電側のレジスタ部２３に記憶された規格情報、コイル情報、システム情報を含む。

受電側は、ネゴシエーションフレームを受信すると（ステップＳ２６）、ネゴシエーションフレームの検証を行う（ステップＳ２７）。具体的には、受電側のレジスタ部５３に記憶された規格／コイル／システム情報と、送電側から受信した規格／コイル／システム情報とが適応範囲の組み合わせであるか否かを判断する。また１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係を、再度判断し、位置レベル情報を取得する。そして、適正なネゴシエーションフレームであると判定されると、セットアップフレームを生成して、送電側に送信する（ステップＳ２８）。このセットアップフレームは、通信条件情報や伝送条件情報や対応機能情報等と位置レベル情報を含む。ここで通信条件情報は通信方式や通信パラメータなどである。また伝送条件情報は、１次コイルの駆動電圧や駆動周波数などである。また対応機能情報は、アプリケーション毎に付加された機能を表す情報などである。なおネゴシエーションフレームが適正でない場合にはステップＳ２１に戻る。

送電側は、セットアップフレームを受信すると（ステップＳ８）、セットアップフレームの検証を行う（ステップＳ９）。そして受電側からのセットアップフレームが適正である場合には、送電側のセットアップフレームを作成して、受電側に送信する（ステップＳ１０）。一方、セットアップフレームが適正ではない場合には、送電を停止してステップＳ１に戻る。

受電側は、セットアップフレームを受信すると（ステップＳ２９）、セットアップフレームの検証を行う（ステップＳ３０）。そしてセットアップフレームが適正である場合には、スタートフレームを作成して、送電側に送信する（ステップＳ３１）。一方、セットアップフレームが適正ではない場合にはステップＳ２１に戻る。

スタートフレームが送信されると、送電側及び受電側はコマンド分岐に移行する。即ち、コマンド判定が行われて、各種フラグに応じたコマンドの処理に分岐する。

図１７はコマンド分岐後の送電側の処理を示すフローチャートである。図１７に示すように、送電側は、ステップＳ４１のコマンド分岐において、優先的な処理が必要な他のコマンド（通信要求、割り込み、送電停止、再充電確認フラグ＝１など）が存在しない場合には、通常送電（充電）の開始コマンドを受電側に送信する（ステップＳ４２）。そして受電側から、通常送電開始コマンドの応答コマンドを受信すると、受信した応答コマンドに付加された位置レベル情報に基づいて、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係を確認する（ステップＳ４３）。そして伝送条件や通信条件を通常送電用の条件に切り替える（ステップＳ４４）。具体的には、セットアップ処理で設定された伝送条件や通信条件に切り替える。そして、定期認証をオンにして（ステップＳ４５）、通常送電を開始する（ステップＳ４６）。

送電側は、通常送電が開始した後、定期的な負荷変調による定期認証期間において、大面積の金属異物等による乗っ取り状態の検出を行う（ステップＳ４７）。また取り去り検出、異物検出を行う（ステップＳ４８、Ｓ４９）。定期認証において乗っ取りが検出されたり、取り去りや異物が検出されると、送電を停止してステップＳ１に戻る。

次に送電側は、受電側のホスト４からの送電停止コマンド（ＳＴＯＰコマンド）を受信したか否かを判断する（ステップＳ５０）。また受電側のホスト４からの割り込みコマンド（ＩＮＴコマンド）を受信したか否かを判断する（ステップＳ５１）。更に送電側のホスト２からのホスト通信要求（ＯＵＴ・ＩＮ転送コマンド）があったか否かを判断する（ステップＳ５２）。

そして送電側は、これらのコマンドの受信や要求がなかった場合には、受電側から満充電検出コマンド（セーブフレーム）を受信したか否かを判断し（ステップＳ５３）、受信していない場合にはステップＳ４７に戻る。一方、受信した場合には、定期認証をオフにして、送電を停止する（ステップＳ５４、Ｓ５５）。そして満充電検出後の待機フェーズに移行する（ステップＳ５６）。

この満充電検出後の待機フェーズでは、例えばｋ３秒に１回、取り去り検出を行う（ステップＳ５７）。そして、取り去りが検出されると再充電確認フラグを０にリセットし（ステップＳ６０）、送電を停止してステップＳ１に戻る。

また満充電検出後の待機フェーズでは、例えばｋ３×ｊ秒に１回、再充電の確認を行い、再充電確認フラグを１にセットし（ステップＳ５８、Ｓ５９）、送電を停止してステップＳ１に戻る。

ステップＳ５９で再充電確認フラグが１にセットされた場合には、ステップＳ１に戻った後、ネゴシエーション処理、セットアップ処理が行われる。そして、ステップＳ４１のコマンド分岐において、再充電確認フラグが１であるため、再充電確認モードの処理に移行する。

具体的には、送電側は、再充電確認コマンドを受電側に送信する（ステップＳ６１）。そして、再充電確認コマンドに対する応答コマンドを受電側から受信すると（ステップＳ６２）、その応答コマンドと共に受信したバッテリ電圧のチェック結果に基づいて、バッテリ９４の再充電が必要か否かを判断する（ステップＳ６３）。そして再充電が必要であると判断された場合には、再充電確認用の送電（仮送電）を停止して（ステップＳ６４）、再充電確認フラグを０に設定し、ステップＳ１に戻る。一方、再充電が必要でないと判断された場合には、再充電確認用の送電を停止して（ステップＳ６５）、再充電確認モードから満充電検出後の待機モード（ステップＳ５６〜Ｓ５８）に戻る。

送電側は、ステップＳ５０、Ｓ５１で送電停止コマンドや割り込みコマンドを受信したと判断した場合やステップＳ５２でホスト２から通信要求があったと判断した場合には、無接点電力伝送の伝送条件や通信条件を、通常送電用から通信モード用の条件（仮送電時の条件）に切り替える（ステップＳ６６）。例えば駆動周波数や駆動電圧を切り替えたり、受電側の負荷状態の検出用のしきい値パラメータを切り替える。そしてステップＳ４１のコマンド分岐に移行する。

例えばステップＳ５２において送電側のホスト２からの通信要求があったと判断された場合には、ステップＳ４１のコマンド分岐において、ホスト要求による通信モードの処理に分岐する。このホスト要求による通信モードでは、ホスト２が発行した通信要求コマンドであるＯＵＴ転送コマンド又はＩＮ転送コマンドを受電側に送信する（ステップＳ６７）。そして受電側からの応答を待ち、タイムアウトしたか否かを判断し（ステップＳ６８）、タイムアウトの場合にはステップＳ４１に戻る。一方、タイムアウトではない場合には、ホスト２、４間の取り決めに基づく任意の通信シーケンスを実行する（ステップＳ６９）。即ち図８、図９で説明したようなコマンド送受信、データ送受信、ハンドシェーク送受信を行う。そして必要データ数になったか否かを判断し（ステップＳ７０）、必要データ数になった場合には、通常送電開始コマンド（充電開始コマンド）をコマンドレジスタ１１４にセットして（ステップＳ７１）、ステップＳ４１に戻る。これにより、通信モードから通常送電モード（充電モード）に戻ることが可能になる。

またステップＳ５１において受電側からの割り込みコマンド（ＩＮＴコマンド）を受信したと判断された場合には、ステップＳ４１のコマンド分岐において、受電側の割り込みコマンドによる通信モードの処理に分岐する。この受電側からの割り込みコマンドによる通信モードでは、まず現状況で通信可能か否かを判断し（ステップＳ７２）、通信可能ではない場合にはステップＳ７１に移行する。一方、通信可能である場合には、ＡＣＫコマンドをコマンドレジスタ１１４にセットして、受電側に送信する（ステップＳ７３、Ｓ７４）。そしてステップＳ６８〜Ｓ７０の通信モードの処理に移行する。

またステップＳ５０において受電側から送電停止コマンド（ＳＴＯＰコマンド）を受信したと判断された場合には、ステップＳ４１のコマンド分岐において、送電停止コマンドの処理に分岐する。そして受電側への送電を停止し（ステップＳ７６）、例えばｋ４秒毎に取り去り検知を行う（ステップＳ７７、Ｓ７８）。そして取り去りが検知された場合にはステップＳ６０に移行し、ステップＳ１に戻る。なお、連続充電時間を計時するためのＬ時間タイマのタイムアウトがあった場合（ステップＳ７５）にも、ステップＳ７６に移行し送電を停止する。

以上のように本実施形態では、送電側は、送電側のホスト２からの通信要求があった場合（ステップＳ５２）や、受電側のホスト４からの割り込みコマンドを受信した場合（ステップＳ５１）に、通信モード用の条件への切り替えを行う（ステップＳ６６）。そしてステップＳ６８〜Ｓ７０の通信シーケンス処理が行われる通信モードに移行し、通信モードが終了すると、通常送電開始コマンドを発行して（ステップＳ７１）、通常送電を再開する。

図１８はコマンド分岐後の受電側の処理を示すフローチャートである。図１８に示すように、受電側は、ステップＳ８１のコマンド分岐において、優先的な処理が必要な他のコマンド（通信要求、割り込み、送電停止等）が存在せず、送電側から通常送電開始コマンドを受信すると（ステップＳ８２）、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係を再度判断し、位置関係情報である位置レベル情報を取得する（ステップＳ８３）。そして、位置レベル情報が付加された応答コマンドを送電側に送信する（ステップＳ８４）。

受電側は、応答コマンドを送信した後、給電制御部４８のトランジスタＴＢ２をオンにして（ステップＳ８５）、負荷９０への電力供給を開始する。また定期認証をオンにして、定期的な負荷変調を行う（ステップＳ８６）。具体的には、負荷変調部４６のトランジスタＴＢ３を、定期認証期間において所定のパターンでオン・オフする。

次に受電側は、受電側のホスト４からの送電停止要求（ＳＴＯＰコマンド）があったか否かを判断する（ステップＳ８７）。また受電側のホスト４からの割り込み要求（ＩＮＴコマンド）があったか否かを判断する（ステップＳ８８）。更に送電側のホスト２からの通信要求コマンド（ＯＵＴ・ＩＮ転送コマンド）を受信したか否かを判断する（ステップＳ８９）。

そして受電側は、これらの要求やコマンドの受信がなかった場合には、バッテリ９４が満充電になったか否かを検出する（ステップＳ９０）。そして満充電が検出されなかった場合にはステップＳ８７に戻る。一方、満充電が検出されると、トランジスタＴＢ２をオフにして（ステップＳ９１）、負荷９０への電力供給を停止する。また定期認証をオフにする（ステップＳ９２）。そして、満充電の検出を通知する満充電検出コマンド（セーブフレーム）を送電側に送信し（ステップＳ９３）、ｋ５秒のウェイト期間の後（ステップＳ９４）、ステップＳ９３に戻り、処理を繰り返す。

受電側は、送電側が再充電確認用の送電（仮送電）を開始すると、パワーオンリセットされ、ネゴシエーション処理、セットアップ処理を行う。そして送電側が送信した再充電確認コマンド（ステップＳ６１参照）を受信すると、ステップＳ８１のコマンド分岐において、再充電確認モードの処理に移行する。

具体的には、受電側は、バッテリ電圧をチェックして（ステップＳ９５）、再充電確認コマンドに対する応答コマンドとバッテリ電圧のチェック結果を送電側に送信する（ステップＳ９６）。そして再充電確認用の送電が停止するとパワーオフされる。

また受電側は、ステップＳ８７、Ｓ８８でホスト４からの送電停止要求や割り込み要求があったと判断した場合やステップＳ８９で通信要求のコマンドを受信したと判断した場合には、給電用のトランジスタＴＢ２をオフにすると共に定期認証もオフにする（ステップＳ９７）。そして伝送条件や通信条件を通信モード用の条件に切り替え（ステップＳ９８）、ステップＳ８１のコマンド分岐に移行する。

例えばステップＳ８９において、送電側から通信要求コマンド（ＯＵＴ・ＩＮ転送コマンド）を受信したと判断された場合には、ステップＳ８１のコマンド分岐において、送電側からの通信要求による通信モードの処理に分岐する。そしてホスト２、４間の取り決めに基づく任意の通信シーケンスを実行する（ステップＳ１０２）。即ち図８、図９で説明したようなコマンド送受信、データ送受信、ハンドシェーク送受信を行う。そして必要データ数になったか否かを判断し（ステップＳ１０３）、必要データ数になった場合には、送電側が送信した通常送電開始コマンド（ステップＳ７１参照）を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。そして受信した場合にはステップＳ８３に移行し、通信モードから通常送電モード（充電モード）に戻る。

またステップＳ８８において、受電側のホスト４からの割り込み要求があったと判断された場合には、ステップＳ８１のコマンド分岐において、受電側の割り込み要求による通信モードの処理に分岐する。この受電側の割り込み要求による通信モードでは、通信要求コマンド（ＩＮＴコマンド）を送電側に送信する（ステップＳ９９）。そして送電側から通常送電開始コマンドを受信したか否かを判断し（ステップＳ１００）、受信していない場合にはＡＣＫコマンド（ステップＳ７４参照）を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。そして受信した場合には、ステップＳ１０２、Ｓ１０３の通信モードの処理に移行する。

またステップＳ８７において受電側のホスト４からの送電停止要求があったと判断された場合には、ステップＳ８１のコマンド分岐において、送電停止要求による処理に分岐する。そして送電停止コマンドを送電側に送信し（ステップＳ１０５）、送電が停止するとパワーオフされる。

以上のように本実施形態では、受電側は、送電側のホスト２からの通信要求コマンドを受信した場合（ステップＳ８９）や、受電側のホスト４から割り込み要求があった場合に、ステップＳ１０２、Ｓ１０３等の通信シーケンス処理が行われる通信モードに移行する。そして通信モードが終了した後に、通常送電モードに戻る。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置の構成・動作や、データ転送手法、コマンド設定手法、通信処理、ホストインターフェース処理、負荷状態の検出手法等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）は無接点電力伝送の説明図。本実施形態の送電装置、送電制御装置、受電装置、受電制御装置の構成例。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は周波数変調、負荷変調によるデータ転送の説明図。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は本実施形態の動作の説明図。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は本実施形態の動作の説明図。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は本実施形態の動作の説明図。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は本実施形態の動作の説明図。ＯＵＴ転送を説明する信号波形例。ＩＮ転送を説明する信号波形例。送電側のレジスタマップの例。受電側のレジスタマップの例。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）はホスト・ホストＩ／Ｆ間の通信方式の一例の説明図。無接点電力伝送の処理シーケンスの説明図。無接点電力伝送の処理シーケンスの説明図。本実施形態の送電装置、送電制御装置、受電装置、受電制御装置の詳細な構成例。本実施形態の動作を説明するためのフローチャート。本実施形態の動作を説明するためのフローチャート。本実施形態の動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

Ｌ１１次コイル、Ｌ２２次コイル、２ホスト（送電側）、４ホスト（受電側）、
１０送電装置、１２送電部、１４波形モニタ回路、１６表示部、
２０送電制御装置、２２制御部（送電側）、２３レジスタ部、２４発振回路、
２５駆動クロック生成回路、２６ドライバ制御回路、２７ホストＩ／Ｆ、
３０負荷状態検出回路、４０受電装置、４２受電部、４３整流回路、
４６負荷変調部、４８給電制御部、５０受電制御装置、５２制御部（受電側）、５３レジスタ部、５６位置検出回路、５７ホストＩ／Ｆ、５８発振回路、
５９検出回路、６０周波数検出回路、６２満充電検出回路、９０負荷、
９２充電制御装置、９４バッテリ、１００送電シーケンス制御部、
１０２送信制御部、１０４受信制御部、１０６検知判定部、
１０８定期認証判定部、１１０情報レジスタ、１１２ステータスレジスタ、
１１４コマンドレジスタ、１１６割り込みレジスタ、１１８データレジスタ、
１２０受電シーケンス制御部、１２２送信制御部、１２４受信制御部、
１２６検知判定部、１２８定期認証制御部、１３０情報レジスタ、
１３２ステータスレジスタ、１３４コマンドレジスタ、１３６割り込みレジスタ、
１３８データレジスタ

Claims

１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、
送電制御装置の制御を行う制御部と、
送電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースと、
前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストがアクセス可能なレジスタ部とを含み、
前記制御部は、
前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストにより前記レジスタ部に書き込まれたデータを前記受電装置に送信し、
送信されたデータのＡＣＫコマンドを受電側ホストが発行して、発行された前記ＡＣＫコマンドが前記受電装置から受信された場合に、前記ＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストに通知され、
前記レジスタ部は、割り込みレジスタを含み、
前記割り込みレジスタは、前記受電側ホストが発行した前記ＡＣＫコマンドの受信を前記送電側ホストに通知するためのビットを有することを特徴とする送電制御装置。
請求項１において、
前記レジスタ部は、
前記送電側ホストからのコマンドが書き込まれるコマンドレジスタと、
データをバッファリングするためのデータレジスタを含み、
前記制御部は、
前記送電側ホストから前記受電側ホストへのデータ転送を要求するＯＵＴ転送コマンドが前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記ＯＵＴ転送コマンドを前記受電装置に送信し、
前記ＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドが前記受電装置から受信された場合に、前記ＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストに通知されることを特徴とする送電制御装置。
請求項２において、
前記制御部は、
前記ＯＵＴ転送コマンドのＡＣＫコマンドの受信の通知後に、データ転送を指示するデータ転送コマンドが前記コマンドレジスタに書き込まれ、データが前記データレジスタに書き込まれた場合に、前記データ転送コマンドとデータを前記受電装置に送信し、
送信したデータのＡＣＫコマンドが前記受電装置から受信された場合に、前記データのＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストに通知されることを特徴とする送電制御装置。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記レジスタ部は、
前記送電側ホストからのコマンドが書き込まれるコマンドレジスタと、
データをバッファリングするためのデータレジスタを含み、
前記制御部は、
前記受電側ホストから前記送電側ホストへのデータ転送を要求するＩＮ転送コマンドが前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記ＩＮ転送コマンドを前記受電装置に送
信し、
前記受電装置から、データ転送を指示するデータ転送コマンドと、データを受信した場合に、受信したデータを前記データレジスタに書き込み、
受信したデータのＡＣＫコマンドが前記送電側ホストにより前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記データのＡＣＫコマンドを前記受電装置に送信することを特徴とする送電制御装置。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間での通信を要求する通信要求コマンドが、前記ホストインターフェースを介して前記送電側ホストにより前記レジスタ部に書き込まれた場合に、前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間で通信を行う通信モードに移行すると共に前記通信要求コマンドを前記受電装置に送信することを特徴とする送電制御装置。
請求項５において、
前記制御部は、
前記送電装置と前記受電装置との間での認証処理が終了して通常送電が開始した後に、前記通信要求コマンドによる通信要求を受け付けることを特徴とする送電制御装置。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間で通信を行う通信モードに移行した場合に、無接点電力伝送の伝送条件又は前記送電装置と前記受電装置との間の通信条件の少なくとも一方を、通常送電用の条件とは異なる通信モード用の条件に設定することを特徴とする送電制御装置。
請求項７において、
前記制御部は、
前記通信モードに移行した場合に、前記１次コイルの駆動周波数又は駆動電圧を通信モード用の駆動周波数又は駆動電圧に切り替えることを特徴とする送電制御装置。
請求項５乃至８のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記受電側ホストが発行した通信要求のための割り込みコマンドを受信した場合に、前記通信モードに移行することを特徴とする送電制御装置。
請求項１乃至９のいずれかに記載の送電制御装置と、
交流電圧を生成して前記１次コイルに供給する送電部とを含むことを特徴とする送電装置。
請求項１０に記載の送電装置を含むことを特徴とする電子機器。
１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記受電装置に設けられる受電制御装置であって、
受電制御装置の制御を行う制御部と、
受電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースと、
前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストがアクセス可能なレジスタ部とを含み、
前記制御部は、
前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストにより前記レジスタ部に書き込まれたデータを前記送電装置に送信し、
送信されたデータのＡＣＫコマンドを送電側ホストが発行して、発行された前記ＡＣＫコマンドが前記送電装置から受信された場合に、前記ＡＣＫコマンドの受信が、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストに通知され、
前記レジスタ部は、割り込みレジスタを含み、
前記割り込みレジスタは、前記送電側ホストが発行した前記ＡＣＫコマンドの受信を前記受電側ホストに通知するためのビットを有することを特徴とする受電制御装置。
請求項１２において、
前記制御部は、
前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間での通信を要求する通信要求コマンドを、前記送電装置から受信した場合に、前記送電側ホストと前記受電側ホストとの間で通信を行う通信モードに移行することを特徴とする受電制御装置。
請求項１３において、
前記制御部は、
前記送電装置と前記受電装置との間での認証処理が終了して通常送電が開始した後に、前記通信要求コマンドによる通信要求を受け付けることを特徴とする受電制御装置。
請求項１３又は１４において、
前記レジスタ部は、
前記受電側ホストが発行したコマンドが書き込まれるコマンドレジスタを含み、
前記制御部は、
前記送電側ホストに対する通信要求のための割り込みコマンドが前記受電側ホストにより前記コマンドレジスタに書き込まれた場合に、前記通信モードに移行することを特徴とする受電制御装置。
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の受電制御装置と、
前記２次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部とを含むことを特徴とする受電装置。
請求項１６に記載の受電装置と、
前記受電装置により電力が供給される負荷とを含むことを特徴とする電子機器。